“它杂质含量低，拥有良好的热、磁、电性能，不仅可以作为冶炼原料使用，还可以作为功能材料直接使用”。 在上海大学（浙江）高端装备基础件材料研究院（以下简称“上善院”）超纯材料制备实验室，上海大学、上善院特聘教授王博向记者展示了电解法制备的4N级高纯铁，硬币大小的银白色铁片看似毫不起眼，但科技含量十足，其市场价格每吨可达数万元，价格是普通铁的数十倍。
“4N级高纯铁指的是铁的纯度达到99.99%以上。”王博介绍，国内电解铁市场需求旺盛，但其制造技术和供应一直被日本、德国等发达国家垄断，不仅采购壁垒高，价格还高昂。多年来，国内陆续开展了一些电解铁实验室研究，取得了一些进展，但是一直没有形成规模化制备4N级及4N级以上电解铁生产的成套技术。2021年起至今，上善院组建纯铁制备技术研发团队，开始自主研发和设计电解纯铁制备生产线、攻克电解制备技术，在项目研究初期，新技术需要攻关、新材料需要试验，数不清的任务压在项目组团队身上。
“前期在实验室中我们团队10几人日夜不停地对电流密度、pH值、电解液离子溶度等电解工艺参数组合试验，失败成百上千次。”王博告诉记者，经过实验室电解工艺参数摸索后，项目组团队便开始把战场转移到中试车间，然而其过程也并不一帆风顺，由于中试设备体积的差异、控制系统的不同，使得实验室获得的工艺参数都无法使用。
“面对问题，我们一步一个脚印，重新调整溶液配比，变换工艺参数，设备改造升级，最终稳定化生产了4N级以上电解铁。”王博说。
最终，通过设备研发、电解边界条件探索和电解中试等一系列技术攻关，2023年底成功攻克4N级纯铁制备技术，实现4N级纯铁产业化，如今4N级纯铁电解制备生产年产近百吨，填补了国内电解铁市场完全依赖进口的局面，打破了国外技术封锁，是我国基础材料的一个重大进步，该生产技术也于近日成功入选《世界金属导报》2023年世界钢铁工业十大技术要闻。
眼下，上善院纯铁制备技术团队成员徐闰教授正在开展5N超纯铁和6N甚高纯铁制备技术研究，将4N级高纯铁提纯至99.999%以上，探索材料纯度和性能极限化的新突破。
“我们和嘉善本地企业，比如大隆合金钢、万泰特钢、星辉新材料等企业建立了良好的合作关系，后期我们将继续深化合作，利用4N高纯铁作为原料和材料属性，针对性开发一些特种合金、耐热合金、特殊钢和功能材料，提高嘉善企业产品附加值，实现共赢。”上善院副院长刘腾轼表示，本着立足嘉善、扎根嘉善、服务嘉善和长三角产业进步，下一步研究院将朝着构建“高超纯铁制备-新材料生产-高端基础件制造和应用”全产业链去努力，推动新材料发展和基础件材料产业进步。
（来源：嘉善县人民政府网站）
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