國家能源核級鋯材研發(fā)中心

2010年1月，國家能源局正式授牌成立“國家能源核級鋯材研發(fā)中心”（以下簡稱研發(fā)中心）。研發(fā)中心依托國核寶鈦鋯業(yè)股份公司建設(shè)，以實現(xiàn)核級鋯材國產(chǎn)化、自主化為目標(biāo)，充分利用國內(nèi)外優(yōu)勢資源，在核燃料循環(huán)體系下，形成了核級鋯合金成分與腐蝕性能、核級鋯合金加工工藝與微觀組織、核級鋯合金加工成型與工模具技術(shù)、核級鋯合金表征及評價四大研究方向，并在此基礎(chǔ)上不斷拓展延伸研究領(lǐng)域，探索新型核用材料的開發(fā)與應(yīng)用研究。

研發(fā)中心自成立以來，以引進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，立足自主研發(fā)，全面開展我國核級鋯材研發(fā)與檢測分析平臺建設(shè)。目前已建成熔煉及返回料產(chǎn)業(yè)化研究平臺、坯料制備和條帶產(chǎn)業(yè)化研究平臺、管棒材產(chǎn)業(yè)化研究平臺三個產(chǎn)業(yè)化研究平臺，一個理化檢測中心（包括化學(xué)、力學(xué)、微觀組織及腐蝕性能四個檢測室）及一個中試車間，其中熔煉及返回料產(chǎn)業(yè)化研究平臺占地面積13464m2，擁有各類先進(jìn)研究生產(chǎn)設(shè)備共48臺（套）；坯料制備和條帶產(chǎn)業(yè)化研究平臺占地面積16985m2，擁有設(shè)備54臺（套）；管棒材產(chǎn)業(yè)化研究平臺占地面積34541m2，設(shè)備總數(shù)57臺(套)；中試車間占地面積1440m2，設(shè)備總數(shù)12臺(套)；理化檢測中心占地面積5060.52m2，擁有各類先進(jìn)檢測分析設(shè)備及儀器共53臺(套)。

在科技創(chuàng)新及科研工作方面，以實現(xiàn)我國田灣核電站用核級鋯材國產(chǎn)化為目標(biāo)，研發(fā)中心開展了一系列卓有成效的研發(fā)工作。一是開展了E110鋯合金國產(chǎn)化研制工作，完成了由鑄錠到成品管、板、棒材的加工制造技術(shù)研究，全面通過了俄羅斯的現(xiàn)場認(rèn)證，標(biāo)志著我國E110鋯合金完全實現(xiàn)了國產(chǎn)化，具備了向田灣核電站提供合格核級鋯材的能力；二是以實現(xiàn)我國第三代核電站用核級鋯材國產(chǎn)化為目標(biāo)，研發(fā)中心開展了大型先進(jìn)壓水堆重大專項消化吸收類課題《AP1000核級鋯材制造技術(shù)研究》的研究，完成了實驗室階段和中試階段的研究任務(wù)，消化吸收技轉(zhuǎn)文件1900余份，掌握了AP1000核電用ZIRLO合金鑄錠、管材、帶材加工制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)，在我國首條核級鋯材生產(chǎn)線上打通了從海綿鋯到成品鋯材的加工生產(chǎn)鏈，并在消化吸收的基礎(chǔ)上，通過自主創(chuàng)新成功研制出了我國第一個直徑達(dá)Φ720mm的大型Zr-4合金鑄錠，設(shè)計制作出了我國第一副核級鋯材軋制孔型和芯頭，為我國第三代核電站用鋯材國產(chǎn)化提供了有力的技術(shù)支持；三是以我國CAP1400核電用自主知識產(chǎn)權(quán)新鋯合金為目標(biāo)，研發(fā)中心開展了大型先進(jìn)壓水堆重大專項共性技術(shù)研究類課題《國產(chǎn)新鋯合金研制及應(yīng)用性能研究》的研究，完成了第一輪合金成分篩選實驗，根據(jù)實驗結(jié)果確定了三種合金成分點，開展了100Kg級鑄錠的合金成分篩選工作，在熔煉及返回料產(chǎn)業(yè)化研究平臺上完成了鑄錠的熔煉技術(shù)研究工作，目前正在開展后續(xù)的加工技術(shù)研究，在我國自主品牌核用鋯合金開發(fā)中邁出了重要的一步；四是以研制出可替代M5的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新鋯合金為目標(biāo)，通過與中國廣東核電集團(tuán)合作，研發(fā)中心開展了《中國自主知識產(chǎn)權(quán)高性能鋯合金熔煉及加工技術(shù)研究》課題研究，完成了兩種具有自主知識產(chǎn)權(quán)新鋯合金的熔煉及加工技術(shù)初步探索性研究。依托各項科研項目，研發(fā)中心共申請專利13項，其中6項已被授權(quán)，形成新產(chǎn)品新工藝新技術(shù)57項，獲得國家級獎項4個，省部級獎勵5項，在國內(nèi)核心期刊上發(fā)表論文20余篇。

在人才隊伍建設(shè)方面，研發(fā)中心建立了包括兩位院士在內(nèi)，匯集了材料加工、冶金、工模具設(shè)計、檢測技術(shù)等領(lǐng)域的15位國內(nèi)知名專家學(xué)者組成的專家委員會，以專家?guī)ш牐诳蒲许椖繉嵤┘翱萍紕?chuàng)新過程中，培養(yǎng)了一批從事鋯合金熔煉、鋯鉿冶金、鋯合金熱加工技術(shù)藝研究、鋯合金管材制造技術(shù)研究、鋯合金條帶材制造技術(shù)研究和核級鋯材檢測技術(shù)研究的專業(yè)技術(shù)帶頭人及技術(shù)骨干，搭建起了可持續(xù)發(fā)展式的人才梯隊。在交流合作方面，研發(fā)中心積極整合國內(nèi)優(yōu)勢研究資源，與上海大學(xué)、重慶大學(xué)、中國原子能科學(xué)研究院、上海核工程研究設(shè)計院、中核包頭核燃料元件股份有限公司等相關(guān)大專院校、科研院所和企業(yè)展開項目合作，將理論研究與工程實際應(yīng)用緊密結(jié)合起來，形成了產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊，并與國外知名企業(yè)及研究機構(gòu)建立了長期技術(shù)交流與合作關(guān)系，積極參加了第16屆國際鋯會、2011年水堆國際研討會、亞洲鋯會、第五屆中國鋯鉿年會、腐蝕與防護(hù)學(xué)會年會等國內(nèi)外學(xué)術(shù)研討及技術(shù)交流會，通過學(xué)習(xí)與交流，提升了研發(fā)中心的自主創(chuàng)新能力。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，研發(fā)中心針對核級鋯材，建立了與國際對標(biāo)的檢測方法與體系，并建立了三代核電用鋯材生產(chǎn)中原輔材料、中間產(chǎn)品、成品及檢測標(biāo)準(zhǔn)等一套完整的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，目前正在按照我國核電技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，開展核級鋯材產(chǎn)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的申報工作。

研發(fā)中心將緊緊圍繞《國家能源科技“十二五”規(guī)劃》的指導(dǎo)思想和任務(wù)要求，以引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)為基礎(chǔ)，為實現(xiàn)我國核級鋯材國產(chǎn)化、自主化，進(jìn)行開創(chuàng)性的研究工作。研發(fā)中心將在整合國內(nèi)現(xiàn)有研究力量的基礎(chǔ)上，以項目為紐帶，采用多種形式進(jìn)一步加強產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的研究力量，在消化吸收三代核電站引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快我國核級鋯材產(chǎn)業(yè)化研究平臺建設(shè)，在核級鋯材的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和評價技術(shù)研究等領(lǐng)域加大投入與探索，立足我國核工業(yè)體系基礎(chǔ)和發(fā)展現(xiàn)狀，建立適用于我國工業(yè)體系的核級鋯材檢測標(biāo)準(zhǔn)體系和材料評估體系，實現(xiàn)我國核級鋯材制造及其產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵裝備和原輔材料的自主化，將研發(fā)中心建成代表國家能力、達(dá)到世界先進(jìn)水平的核級鋯材研發(fā)中心。