"ملك المرونة" بين سبائك النحاس - سبائك النحاس البريليوم
والبريليوم معدن حساس ويشكل مصدر قلق كبير للقوى العسكرية الكبرى في العالم. بعد أكثر من 50 عامًا من التطوير المستقل، شكلت صناعة البريليوم في بلدي بشكل أساسي نظامًا صناعيًا كاملاً. في صناعة البريليوم، يتم استخدام معدن البريليوم الأقل ولكنه الأكثر أهمية. ولها تطبيقات رئيسية في مجالات الدفاع الوطني والفضاء والطاقة النووية الاستراتيجية. فهو مورد استراتيجي وحاسم يتعلق بالأمن القومي؛ لديها أكبر استخدام وحصة في السوق. أكبر كمية إجمالية هي سبائك النحاس البريليوم، والتي تستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية. تفرض الولايات المتحدة حظرا على البيريليوم النقي وسبائك النحاس والبريليوم الرئيسية من الصين. سبائك النحاس البريليوم عبارة عن مادة مرنة من السبائك غير الحديدية ذات خصائص شاملة ممتازة. يطلق عليه "ملك المرونة" وله قوة عالية، وصلابة عالية، ومقاومة للتآكل، وموصلية كهربائية عالية، وموصلية حرارية عالية، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل، والمرونة. يتميز بخصائص ممتازة مثل التباطؤ الصغير، وغير مغناطيسي، وعدم وجود شرارة أثناء الاصطدام. ولذلك، فإن التطبيق الرئيسي للبريليوم هو سبائك النحاس البريليوم. تشير التقديرات إلى أن 65% من البريليوم الموجود في السوق موجود على شكل سبائك نحاس البريليوم.
1. نظرة عامة على صناعة البريليوم الأجنبية
في الوقت الحالي، تمتلك الولايات المتحدة وكازاخستان والصين فقط أنظمة صناعية كاملة للبريليوم على نطاق صناعي بدءًا من تعدين خام البريليوم واستخراج المعادن وحتى معالجة معدن البريليوم وسبائكه. يعد حجم صناعة البريليوم في الولايات المتحدة هو الأكبر في العالم، ويمثل مستوى تكنولوجيا إنتاج البريليوم في العالم. تتمتع بميزة مطلقة في صناعة البريليوم في العالم وتحتل موقعًا رائدًا ومهيمنًا. تسيطر الولايات المتحدة على تجارة صناعة البريليوم العالمية من خلال توريد مواد البريليوم الخام والمواد شبه المصنعة والمنتجات النهائية للعديد من الشركات المصنعة لمنتجات البريليوم في العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة وخارجها. اليابان محدودة بسبب نقص موارد خام البريليوم وليس لديها قدرات السلسلة الصناعية الكاملة. ومع ذلك، فهي تمتلك تكنولوجيا متقدمة في المعالجة الثانوية وتلعب دورًا مهمًا في صناعة البريليوم العالمية.
تعد شركة American Materion Corporation (المعروفة سابقًا باسم Brush Wellman) الشركة المصنعة المتكاملة الشاملة الوحيدة في العالم التي يمكنها إنتاج جميع منتجات البيريليوم. هناك نوعان من الشركات التابعة الرئيسية. إحدى الشركات التابعة تنتج سبائك البريليوم، وألواح سبائك النحاس البريليوم، والشرائط، والأسلاك، والأنابيب، والقضبان، وما إلى ذلك في المجال الصناعي؛ والآخر يركز على التطبيقات عالية الدقة مثل الدفاع الوطني، ويشمل إنتاجه درجة النقاء النووي، والدرجة الهيكلية، ودرجة الأدوات. ومواد البريليوم ذات الجودة البصرية، بالإضافة إلى سبائك البريليوم والألومنيوم عالية القيمة المستخدمة في تطبيقات الفضاء الجوي. شركة Nippon NGK هي ثاني أكبر شركة مصنعة لنحاس البريليوم في العالم، وكانت تُعرف سابقًا باسم NGK Metal Corporation. بدأت في إنتاج سبائك النحاس البريليوم في عام 1958 وهي شركة فرعية مملوكة بالكامل لشركة Nippon Insulator Co., Ltd. (Nippon Gaishi). في عام 1986، قامت شركة Nippon Insulator Co., Ltd. بشراء قسم نحاس البريليوم التابع لشركة Cabot الأمريكية وغيرت اسمها إلى شركة NGK، وبذلك شكلت وضعًا يمكنها من التنافس مع شركة Materion الأمريكية في مجال نحاس البريليوم. تعد شركة Gengko Metals أكبر مستورد لأكسيد البريليوم في العالم (مصادر الاستيراد الرئيسية هي شركة Materion Corporation في الولايات المتحدة ومصنع Urba Metallurgical Plant في كازاخستان). تقدر الطاقة الإنتاجية السنوية الحالية لشركة NGK بأكثر من 6,000 طن من نحاس البريليوم. كان مصنع أولبا للمعادن هو المصنع الوحيد لصهر ومعالجة البريليوم في الاتحاد السوفيتي السابق وهو الآن تابع لكازاخستان. قبل انهيار الاتحاد السوفييتي، كان إنتاج البريليوم في مصنع أولبا للمعادن سريًا للغاية ولم يكن يُعرف عنه سوى القليل. في عام 2000، حصل مصنع Urba Metallurgical على استثمار بقيمة 25 مليون دولار أمريكي من شركة Materion الأمريكية. قدمت ماتيريون التمويل لإنتاج البريليوم في أول عامين من إنشاء مصنع أوربا للمعادن، وقامت بتحديث معداته، وقدمت بعض التقنيات الجديدة في المقابل. يقوم مصنع Urba Metallurgical Plant بتزويد شركة Materion حصريًا بمنتجات البريليوم، بما في ذلك سبائك البريليوم المعدنية وسبائك نحاس البريليوم الرئيسية (متوفرة حتى عام 2012). وفي عام 2005، أكمل مصنع أوربا للمعادن هذه الخطة الاستثمارية الخمسية. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية لمصنع أوربا للمعادن 170-190 طن من منتجات البريليوم، وتبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية لسبائك نحاس البريليوم الرئيسية 3,000 طن. الطاقة الإنتاجية السنوية للمنتجات تصل إلى 1000 طن. استثمر مصنع Urba Metallurgical Plant وأنشأ شركة فرعية مملوكة بالكامل في شنغهاي، الصين: Urba Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd.، وهي المسؤولة عن استيراد وتصدير وإعادة تصدير وبيع منتجات البريليوم الخاصة بالشركة في الصين وشرق آسيا وجنوب شرق آسيا ومناطق أخرى. بعد سنوات من التطوير، أصبحت شركة Wuzhong Metallurgical Products (Shanghai) Co., Ltd. واحدة من أهم موردي سبائك النحاس البريليوم الرئيسية في الصين وشرق آسيا وجنوب شرق آسيا. وفي الصين القارية، احتلت أكثر من 70% من حصة السوق في ذروتها.
2. نظرة عامة على صناعة البريليوم في الصين
بعد عقود من التطوير، شكلت صناعة البريليوم في الصين نظامًا صناعيًا كاملاً بدءًا من تعدين الخام واستخراجه وتعدينه وحتى معالجة معدن البريليوم وسبائكه. تشمل منتجات السوق الرئيسية الموزعة حاليًا في سلسلة صناعة البريليوم: مركبات البريليوم، والبريليوم المعدني، وسبائك البريليوم، وسيراميك أكسيد البريليوم، والمواد المركبة القائمة على البريليوم المعدني. تشمل الشركات الكبرى الشركات المملوكة للدولة مثل Oriental Tantalum وMinmetals Beryllium، بالإضافة إلى الشركات الخاصة الأصغر. في عام 2018، أنتجت الصين 50 طنًا من البريليوم النقي. حظرت الولايات المتحدة سبائك البريليوم المعدنية والنحاس البريليوم الرئيسية من الصين. يعتبر معدن البريليوم هو الأقل استخداما ولكنه الأكثر أهمية في السلسلة الصناعية. يستخدم معدن البريليوم بشكل رئيسي في مجالات الدفاع الوطني والفضاء والموارد الاستراتيجية. التطبيق الأكثر أهمية للدفاع الوطني هو الصواريخ النووية الاستراتيجية. وبالإضافة إلى ذلك، فإنها تشمل أيضًا أجزاء إطار الأقمار الصناعية والأجزاء الهيكلية، ومرايا الأقمار الصناعية، وفوهات الصواريخ، والجيروسكوبات ومكونات الملاحة والتحكم في الأسلحة، والتغليف الإلكتروني، وأنظمة اتصالات البيانات، ومرايا الليزر عالية الطاقة؛ كما يستخدم معدن البريليوم من الدرجة النووية في مفاعلات الانشطار النووي والاندماج النووي البحثية والتجريبية. أكبر استخدام في السلسلة الصناعية هو سبائك النحاس البريليوم. وفقا للإحصاءات، يتم استخدام أكثر من 80٪ من هيدروكسيد البريليوم لإنتاج سبيكة النحاس البريليوم الرئيسية (محتوى البريليوم 4٪). يتم تخفيف السبيكة الرئيسية بالنحاس النقي لإنتاج سبائك النحاس والبريليوم بمكونات مختلفة بمحتوى بيريليوم يتراوح من 0.1 إلى 2%، بما في ذلك أنواع مختلفة من مقاطع سبائك النحاس والبريليوم (قضبان، وشرائط، وألواح، وأسلاك، وأنابيب). شركات التشطيب تستخدم هذه التشكيلات لمعالجة المكونات المستخدمة في الإلكترونيات الاستهلاكية والمجالات الصناعية الأخرى. ينقسم إنتاج سبائك النحاس والبريليوم عمومًا إلى قسمين: المنبع والمصب. المنبع هو تعدين الخام واستخراجه وصهره في سبيكة رئيسية تحتوي على البريليوم والنحاس (محتوى البريليوم عمومًا 4٪) ؛ أما المرحلة النهائية فهي استخدام سبيكة البريليوم والنحاس الرئيسية كمادة مضافة، وإضافة النحاس، ويتم صهره ومعالجته إلى مقاطع جانبية من سبائك نحاس البريليوم (أنابيب، وشرائط، وقضبان، وأسلاك، وألواح، وما إلى ذلك). سيتم تقسيم كل منتج من السبائك إلى درجات مختلفة بسبب ضعف الأداء.
3. ملخص
وفي سوق سبائك النحاس البريليوم الرئيسية، تتركز القدرة الإنتاجية في عدد قليل من الشركات، مع احتلال الولايات المتحدة مركزا مهيمنا. العتبة الفنية لإنتاج سبائك النحاس البريليوم مرتفعة نسبيا، والصناعة بأكملها مركزة نسبيا. تحتوي كل علامة تجارية أو فئة مقسمة على عدد قليل من الموردين أو مصنع واحد متميز. ونظرًا لندرة الموارد والريادة التكنولوجية، تحتل شركة Mateion الأمريكية مكانة رائدة. كما تتمتع شركة إن جي كيه اليابانية ومصنع أورباجين للمعادن في كازاخستان بقدرات قوية. الشركات المحلية متخلفة بشكل عام. في سوق سبائك النحاس البريليوم، تتركز المنتجات المحلية في المجال المتوسط إلى المنخفض، وهناك طلب كبير على الاستبدال ومساحة سعرية في السوق المتوسطة إلى الراقية. سواء كانت سبائك النحاس البريليوم الرئيسية أو سبائك النحاس البريليوم، فإن الشركات المحلية لا تزال في مرحلة اللحاق بالركب. منتجاتها موجودة بشكل أساسي في السوق المتوسطة إلى المنخفضة، وغالبًا ما يكون السعر نصف أو حتى أقل من سعر المنتجات الأمريكية واليابانية. لا يزال السبب محدودًا بسبب استقرار تكنولوجيا وعملية الصهر. من ناحية، هذا يعني أنه عندما تكون تكاليف الإنتاج والتصنيع المحلية منخفضة، وإذا تم إتقان أو دمج تكنولوجيا معينة لصهر نحاس البريليوم، فمن المتوقع أن يدخل المنتج السوق متوسطة المدى بميزة سعرية. يعد البريليوم عالي النقاء (99.99٪) وسبائك البريليوم والنحاس من المواد الخام الرئيسية التي تحظر الولايات المتحدة تصديرها إلى الصين.
