本月初,重庆市经信委联合四川省经信厅制定印发了《川渝铝产业链协同发展工作方案》(下称《方案》),提出到2025年,实现川渝铝产业产值达到4000亿元,培育一批龙头企业和专精特新企业,建成全国前列的高端铝材料制造基地。
其中,在科技创新方面,川渝两地将鼓励上游氧化铝和电解铝企业通过整合资源和技术创新,争创节能降碳标杆企业,支持下游铝加工龙头企业重点围绕航空航天、国防军工等国家重大项目以及轨道交通、新能源和汽车轻量化要求,建立新型研发机构,共同开展技术攻关开发新产品。
围绕产业链部署创新链,加快科技成果产业化、创新产品市场化,重庆诺奖二维材料研究院、西北工业大学重庆科创中心聚焦川渝高端铝材料制造基地,加大核心技术攻关,先后与川渝两地多家铝材生产龙头企业达成深度合作,通过科技赋能,积极助推企业提升产业能级和产品竞争力。
2月14日,重庆诺奖二维材料研究院传来喜讯:该院为某铝材企业开发的镀镍工艺取得了阶段性进展,顺利完成材料镀层剥离实验和纤焊流动性验证实验。
“距离开发出成熟、可连续量产的制备工艺,我们进了一大步,今年上半年有望投入生产中试!”研究院项目负责人王振中博士表示,川渝两地正在合力打造高端铝材料制造基地,研究院在铝材开发、工艺创新方面拥有突出的研发优势,希望能够搭上川渝铝产业协同发展的“便车”。
项目技术负责人曹蔚琦介绍,研究院已掌握石墨烯为代表的二维材料薄膜的卷对卷规模制备工艺,可在金属材料表面大面积均匀镀制纳米薄膜,同时开发出了卷对卷PVD制备二维材料的相关设备。
上述工艺聚焦以石墨烯为代表的二维材料在柔性薄膜的制备,将柔性基底和可导电的二维材料通过化学气相沉积法紧密结合,采用卷对卷设备,进行单面连续镀膜,从工艺上优化柔性导电薄膜的尺寸限制,可更好地应用于柔性器件的产业化推广。
“卷对卷规模制备工艺的先进性与成熟度,在与企业的合作中得到了充分论证。”曹蔚琦举例称,正在开发的镀镍工艺不仅实现了卷对卷连续式电子束蒸发镀膜,符合环保标准,其镀镍层厚度、均匀性及样品宽幅度均达到了同类最优,同时镀镍层附着力达到了业内最高标准要求。
据介绍,在镀镍工艺进一步完善的基础上,诺奖二维材料研究院还将联合企业开发其它功能薄膜镀膜工艺,如铬金属镀膜和碳纳米材料镀膜,以期提高铝基材防腐性能和界面导电性能。
王振中表示,在制造业转型升级的背景下,制造工艺技术的创新变革已成迫切需求,作为产业的“创新端”,科研院所进行的“生产”往往以技术开发的形式呈现,要把技术转化为产品,一方面要深度参与产学研“合作链”,根据产业需求进行针对性的技术开发;另一方面,要确保技术的前沿性和独创性,在参与企业生产的过程中,确保技术创新能够催生实实在在的效益回报。
他强调,“拥有一流的研发团队、丰厚的技术底蕴,掌握最为核心的技术,有效赋能产业链上游,才能拥有‘话语权’,才能让研究院活起来、活得好。”
科技成果能否实现有效转化,实用性是判断的重要参考,也是科技赋能产业的关键
据了解,针对现有铝合金着色涂层耐磨性能不足、抗冲击性能差、使用寿命短的问题,西北工业大学重庆科创中心新型金属材料与近净成型团队已成功开发出高耐磨、抗冲击微弧氧化膜制备技术,不仅大幅度提高了相关铝合金工件的使用寿命,还显著降低了其生产成本。
目前,基于开发的一系列技术成果,科创中心与航空、航天以及其他领域的相关企业与研究院所展开了实质性合作。
项目负责人黄孝余博士表示,推动科技成果转化现实生产力,就要让创新技术的实用性经历市场检验,并在市场反馈的基础上不断完善,唯此,才能让技术创新真正有“有前途”。
他举例称,铝合金在汽车上的应用占比高达70~80%,然而铝合金的硬度较低,部分工件需要进行表面改性,特别是针对服役工况恶劣的汽车,铝合金部件的表面防护尤为重要。团队开发的铝合金部件抗冲击/耐磨微弧氧化涂层制备技术,可有效构建高硬度/高致密的固溶体氧化物陶瓷,并成功制备出汽车铝合金轮毂/护板等部件的高性能防护涂层。
另外,铝合金黑色微弧氧化涂层的抗冲击性能较差,在工件的装配过程中易受损坏,服役寿命较低,黄孝余团队针对黑色氧化物在微弧氧化处理过程中的生长规律,通过分阶段抑制/活化微弧氧化过程的放电电弧,成功开出抗冲击铝合金黑色微弧氧化涂层的制备技术,可大幅度细化黑色氧化物的晶粒尺寸,提高膜基结合强度以及涂层的抗冲击性能,满足了相关铝合金部件长寿命使用要求。
(图为黄孝余团队试验场景)
据了解,新型金属材料与近净成型团队主要围绕航空、航天及轨道交通等重大领域关键装备对新型金属结构材料的迫切需求,突破限制新型金属材料与成型技术发展的瓶颈难题,促进技术创新向产业化发展。
目前,该团队凭借铝合金部件抗冲击/耐磨微弧氧化涂层的制备技术和抗冲击铝合金黑色微弧氧化涂层的制备技术,已与重庆相关企业达成项目合作。
通讯员:协同创新区公司
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