中國(guó)冶金報(bào)社
記者 趙萍 報(bào)道
非晶分會(huì) 供圖
圖為張華
“過(guò)去兩年，我國(guó)非晶絲材制備得到快速發(fā)展，應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展，市場(chǎng)需求持續(xù)擴(kuò)大，市場(chǎng)規(guī)模初步顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢(shì)。”2月28日，中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)非晶合金材料應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)張華在第四屆非晶合金絲材研究進(jìn)展暨E-bike（電助力自行車(chē)）傳感技術(shù)發(fā)展研討會(huì)上表示，非晶絲材當(dāng)前發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，未來(lái)有4大發(fā)展方向值得關(guān)注。
他介紹，目前，我國(guó)非晶絲材產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)應(yīng)用場(chǎng)景增多、市場(chǎng)需求漸旺、制備水平提高、企業(yè)積極性高、科研機(jī)構(gòu)參與度高等5大特點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)生產(chǎn)非晶合金絲材的企業(yè)有18家，其中玻璃包覆絲材12家、裸絲6家，年產(chǎn)各類(lèi)絲材近60萬(wàn)米。2024年，非晶絲材實(shí)現(xiàn)新增產(chǎn)值約600萬(wàn)元、同比增長(zhǎng)260%。
針對(duì)當(dāng)前非晶絲材面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，張華進(jìn)行了深入分析。從機(jī)遇來(lái)看，非晶絲材應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓展，且隨著下游領(lǐng)域新技術(shù)發(fā)展對(duì)高靈敏度設(shè)備需求的不斷增長(zhǎng)，以及非晶絲材在眾多未來(lái)領(lǐng)域展現(xiàn)出的巨大發(fā)展?jié)摿Γ蔷Ыz材將迎來(lái)高質(zhì)量發(fā)展期。
從挑戰(zhàn)來(lái)看，有4方面內(nèi)容。一是新工藝開(kāi)發(fā)跟不上市場(chǎng)需求。張華介紹，我國(guó)目前非晶合金絲材主要制備方法有內(nèi)圓水紡絲法、熔體淬取紡絲法、玻璃包覆紡絲法等，但這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，仍存在進(jìn)一步完善的空間，且新開(kāi)發(fā)的制備工藝尚不能滿足批量化穩(wěn)定生產(chǎn)的要求。二是量多質(zhì)次問(wèn)題依然突出。我國(guó)非晶合金絲材存在基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱、裝備精細(xì)化不足、原材料純度有待提高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等短板，仍無(wú)法生產(chǎn)高端產(chǎn)品，“卡脖子”現(xiàn)象依然存在。三是低端萬(wàn)米無(wú)人問(wèn)津，高端一厘難求。我國(guó)非晶合金絲材結(jié)構(gòu)性短缺問(wèn)題突出，低端絲材產(chǎn)量多，但在傳感器領(lǐng)域應(yīng)用面窄，且價(jià)格低、采購(gòu)量少，而高質(zhì)量絲材量少價(jià)高，一寸難求。四是原材料、工藝精細(xì)度、檢測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)等提升空間大，與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。
最后，張華特別就非晶絲材未來(lái)4大發(fā)展方向進(jìn)行了展望。
一是未來(lái)智能產(chǎn)業(yè)對(duì)非晶絲材的需求。在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，非晶絲材可用于制作土壤傳感器、灌溉控制器等智能農(nóng)業(yè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤濕度、養(yǎng)分、溫度等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)控制，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
在智能交通領(lǐng)域，非晶絲材可用于制造智能交通系統(tǒng)中的傳感器和監(jiān)測(cè)設(shè)備，如交通流量傳感器、車(chē)輛識(shí)別傳感器、道路狀況監(jiān)測(cè)傳感器等，實(shí)現(xiàn)對(duì)交通流量、車(chē)輛信息、道路狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和智能管理，提高交通管理效率和安全性。
在智能養(yǎng)老領(lǐng)域，非晶絲材可用于開(kāi)發(fā)智能養(yǎng)老設(shè)備，如健康監(jiān)測(cè)手環(huán)、智能護(hù)理床、康復(fù)輔助器具等，實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人健康狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和生活照料的智能化，提升養(yǎng)老服務(wù)水平和老年人的生活質(zhì)量。
在低空飛行所需的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，如導(dǎo)航系統(tǒng)、通信設(shè)施等，非晶絲材可用于制造高性能的傳感器和電子設(shè)備，如弱磁、扭矩、方位等傳感器，監(jiān)測(cè)飛行器的狀態(tài)、導(dǎo)航和定位等，提高系統(tǒng)的精度和可靠性。
二是加大對(duì)非晶絲材力學(xué)性能的開(kāi)拓力度。例如，非晶絲材可用于制造健身器材中的關(guān)鍵部件，如彈簧、拉力繩等，提升器材的使用壽命和安全性；用于制造釣魚(yú)線、魚(yú)鉤等用品，其高強(qiáng)度和耐腐蝕性能有助于提升釣魚(yú)體驗(yàn)；用于制造工業(yè)設(shè)備所需的牽引繩、船舶纜繩等，其高強(qiáng)度和耐腐蝕性有助于提升設(shè)備安全性。
三是加強(qiáng)對(duì)復(fù)合增強(qiáng)材料的開(kāi)發(fā)。一方面，非晶絲材與碳纖維復(fù)合增強(qiáng)材料可用于制造航空航天、汽車(chē)制造等領(lǐng)域的高性能結(jié)構(gòu)件，如在飛機(jī)機(jī)翼中使用復(fù)合材料可提高強(qiáng)度和減輕重量。另一方面，開(kāi)發(fā)非晶絲材與其他材料的復(fù)合材料，如與陶瓷、塑料等復(fù)合，實(shí)現(xiàn)材料的多功能化，如非晶絲材與陶瓷復(fù)合可用于制造高溫環(huán)境下的耐磨部件。
四是探索3D打印應(yīng)用，包括開(kāi)發(fā)適用于3D打印的材料和工藝，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的快速制造；加強(qiáng)非晶絲材3D打印材料的研發(fā)，優(yōu)化材料成分和性能，提高打印成型性和力學(xué)性能；優(yōu)化非晶絲材3D打印工藝，包括打印參數(shù)、路徑規(guī)劃和后續(xù)處理工藝，提高打印件的質(zhì)量和精度。
