固态金属材料领军企业Metalysis大幅提升研发能力

2024年1月22日，南极熊获悉，全球固态电解金属材料领军企业Metalysis近日宣布重大研发升级计划，其位于南约克郡先进制造园区的研发中心将新增三台第一代（Gen 1）研究设备，使该级别设备总数增至12台，首阶段研发能力提升33%。此次战略部署旨在应对高超音速飞行器、下一代核能系统及商业航天等战略领域对特种金属材料的爆发式需求，标志着先进材料研发进入"按需定制"的新阶段。



颠覆性技术重构产业逻辑


基于FFC剑桥法，Metalysis开创性地实现了金属氧化物固态直接电解。与传统熔炼工艺相比，该技术将处理温度从1600℃以上降至650-950℃区间，能耗降低超60%，且全过程无需使用氢氟酸等危险化学品。通过精确调控电压和电解参数，可定向电解包括钛、钽、稀土金属在内的40余种金属氧化物，单步生成成分均匀的金属海绵体，经后处理即可获得粒径分布可控的微纳米级粉末。

公司首席执行官Nitesh Shah表示："我们近期完成的全流程工艺验证显示，新技术可使钛合金生产周期缩短75%，原料利用率提升至98%以上。随着球形化设备的投产，现已实现3D打印级钛粉、钨铜复合粉等战略材料的自主制备。"据悉，该企业独创的"四代研发体系"已形成完整的技术转化链条：Gen 1单次克级试验支撑原型验证，Gen 2公斤级中试加速工艺定型，Gen 3/4分别实现百吨级商业化供应和万吨级工业量产。

太空经济催生技术突破

在月球资源原位利用领域，Metalysis与欧洲航天局（ESA）的合作取得突破性进展。其改良版FFC工艺采用特制氧析出阳极，在电解钛铁矿（FeTiO3）模拟月壤时，同步获得纯度99.6%的金属铁钛合金粉和医用级氧气，氧回收效率达理论值的92%。该项目首席科学家Dr. Emily Carter表示："我们的Gen 1设备正在验证月面极端环境（-180℃至120℃温度循环、微重力）下的工艺稳定性，预计2026年开展原位技术演示。"

高熵合金开启材料革命

面对被称为"21世纪冶金革命"的高熵合金（HEA）浪潮，Metalysis的技术优势进一步凸显。通过多组元氧化物共电解技术，Metalysis成功制备出含五种主元（Fe-Co-Ni-Cr-Mn）的航天用耐超高温合金，其1200℃抗蠕变性能较传统镍基合金提升300%。材料总监Dr. Michael Zhou表示："固态电解法从根本上解决了传统冶金中元素偏析难题，配合我们的元素空间梯度控制技术，可设计出具备能量吸收、自修复等智能特性的第四代合金材料。"

行业数据显示，全球高熵合金市场规模预计从2023年的8.7亿美元增至2030年的47亿美元，年复合增长率达27.3%。与此同时，商业航天市场对特种材料需求激增，仅可重复使用火箭发动机燃烧室衬里材料，未来五年全球需求缺口就达230吨/年。



构建产业生态新格局


Metalysis的扩产计划同步带动区域产业链升级。其沃斯制造中心所在的谢菲尔德城市群，已聚集12家特种材料加工企业和8个国家级实验室，形成从基础研发到终端应用的完整生态圈。英国商务大臣Kemi Badenoch在近期视察中表示："该项目体现了英国在先进制造领域的全球竞争力，政府将通过2.3亿英镑的高端材料研发基金持续支持此类技术创新。"

随着第四代工业设备进入最终调试阶段，Metalysis正将其技术版图扩展至超导材料、核聚变第一壁防护材料等尖端领域，新一轮融资估值已突破18亿英镑。在材料革命与太空经济双重机遇下，这家从剑桥实验室走出的企业，正在书写21世纪新材料的黄金法则。