交汇点讯 日前，江苏集萃先进金属材料研究所传来好消息，其孵化企业云火材料成功量产航空航天、未来能源、光通信、半导体和核聚变等未来产业使用的难熔金属粉末，标志着我国在未来产业用关键金属材料国产化道路上迈出了坚实一步。“这是我们硬科技成果转化的一个缩影。”面对《科技周刊》记者，江苏集萃先进金属材料研究所所长、苏州云火材料科技有限公司董事长韩启航表示，“真正让人兴奋的，是我们从太阳身上借来的那团‘火’，正在炼就一批能扛住极限考验的‘真金’。”

韩启航口中的“借火”，指的是该所自主研发的热等离子体液滴精炼技术（PDR）。在常熟高新区的中试车间里，一团温度高达7000摄氏度的等离子体火焰稳定燃烧，这个温度和太阳的温度相似，和太阳的物质状态（等离子体）也相似。就是在这团“太阳之火”的淬炼下，钨W、钼Mo、钽Ta、铌Nb、铼Re这些曾让我国科研人员头疼不已的难熔金属，正在迎来“涅槃重生”。

“很多人可能不知道，当火箭尾焰以3000摄氏度的高温灼烧箭体，当深海探测器在千米海底对抗强腐蚀，当芯片在指甲盖大小的空间里实现高效散热，这些极限场景的背后，都站着材料界的‘特种兵’。”韩启航掰着手指头给记者数，“就是钨、钼、钽、铌这些金属，它们的熔点普遍超过2000摄氏度，是能扛住极端考验的‘金属硬汉’。”

然而就是这些支撑大国重器的关键材料，其核心制备技术曾长期被国外垄断。“说起来让人揪心，我们能把火箭送上天，能把潜艇潜到海底，但制造这些高端装备用的金属粉末，很长一段时间都受制于人。”韩启航坦言，“别小看这一粒粒几十微米的金属粉，球形度够不够、纯度高不高、空心球多不多，直接决定了3D打印出来的零部件能不能用在飞机发动机上。”

2018年，曾在宝钢集团中央研究院担任高级工程师的韩启航，与来自日本日立金属的国际著名等离子专家韩刚博士，在常熟国家高新区不期而遇，带领团队共同创新创业。落户之初，团队就瞄准了这块“卡脖子”硬骨头。“太上老君有八卦炉，能炼出孙悟空的火眼金睛，我们就想，能不能造一个现代版的‘八卦炉’，把这些难熔金属给炼明白了。”他告诉记者，团队从太阳身上找到了灵感——太阳本身就是一个巨大的等离子体，占了宇宙物质总量的99%，小到家里的霓虹灯，大到燃烧的恒星，本质上都是等离子体。

说起来容易做起来难。要驯服这团7000摄氏度的“太阳之火”，第一个难题就是“怎么装”。“3000摄氏度以上，什么容器碰到都会熔化，总不能真的找个太上老君的炼丹炉吧？”韩启航打了个形象的比方，“我们的科学家想出了‘以气为炉’的办法，就像古人治水‘疏而不堵’的思路，不用硬扛高温，而是用气流引导热量。”

他给记者详细解释了这三层气体“铠甲”：外层气体在设备内壁形成一道气墙，把热量牢牢锁在中心；中层气体被激发成等离子体，稳定维持3000到10000摄氏度的高温场；内层气体就像“传送带”，把金属原料精准送入火焰中心。“整个过程在毫秒级时间内完成，加热和冷却速度能达到每秒几十万甚至上百万摄氏度，比把刚出锅的铁水倒进液氮还快。”

就是在这团“借”来的太阳之火中，难熔金属完成了“三步涅槃”。先是熔化，每秒钟有数万亿颗几十微米大小的金属粉末丢进等离子火焰，瞬间熔化成液态金属滴；接着球化，液态金属的表面张力是水的20倍，0.01秒就能收缩成最稳定的完美球形；最后是极速冷却，快到原子都来不及“排队”形成规则晶体，甚至能做出原子混乱排列的非晶材料。

“经过这样的锻造，这些金属会变成三种‘身怀绝技’的形态。”说起自家产品，韩启航如数家珍，“第一个叫‘真心球’，球形度超过99%，空心率从传统工艺的1%降到0.1%以下，是3D打印的‘黄金墨水’；第二个叫‘米粒粉’，既比非球形粉流动性好，又比球形粉表面积大，用它做半导体涂层、热沉材料，密度能提升到99%以上，尺寸精度和散热性能大幅提高。”

“第三个叫‘蝉翼晶’，即表面改性锂金属负极，初步解决了锂枝晶生长和体积膨胀问题，可以将目前最先进的电池能量密度再提高50%以上，被新能源行业期待为未来电池负极的‘终极选择’。”他补充道，这三个产品系列目前都达到了国际先进水平，“真心球”“米粒粉”“蝉翼晶”也成了云火材料响当当的名片。“你看，我们这炉子里炼出来的，可是真正支撑大国重器的‘金丹’。”

技术突破很快迎来了市场的检验。云火材料成立短短时间，就得到了多家上市公司和独角兽企业的认证，产品在医疗、半导体和核工业领域逐步放量。“就说Nb521合金粉吧，我们已经成功用在火箭发动机喷管制造上，解决了极端高温环境下部件耐损耗的难题；还有米粒钨粉，用在显示和半导体装备涂层上，性能比进口产品还好；等离子球化氧化钇Y2O₃粉末，等离子改性氟化钇YF3和氟氧化钇YOF，为高端制程用半导体腔体，提供了耐刻蚀、长寿命涂层铠甲，通过进口替代，实实在在保障了供应链安全。”

更让韩启航骄傲的是钨铜合金粉的应用。“现在AI大模型这么火，算力中心的光模块散热是个大难题，我们的钨铜合金粉能大幅提高光通讯模块的尺寸精度和导热性能，这就是在为AI基础设施建设作贡献。”就在去年，云火材料成功入选长城战略咨询发布的2025中国科创未来之星榜单，全国一共只有80家企业获此殊荣。前不久，工信部公布2025年度国家重点研发计划高新技术成果产业化试点名单，长三角国创中心先进金属材料及应用技术研究所成功入选“第三方服务类试点单位”，这个类别全国仅19家入选。韩启航表示，未来集萃金属所将扎根常熟，重点围绕航空航天、未来能源、光通信、半导体和核聚变等未来产业，建设世界一流的高温和超高温材料研发基地。

新华日报·交汇点记者 张宣