塊體非晶生產技術日漸成熟 應用卻如同舉起的“錘子”找不到“釘子”
2026-05-02 00:42:25
張華
近(jin)年(nian)來(lai),非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)新(xin)材(cai)料(liao)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)較(jiao)快(kuai)。非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)軟(ruan)磁(ci)功(gong)能(neng)材(cai)料(liao)在(zai)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)產(chan)業(ye)中(zhong)顯(xian)示(shi)出(chu)節(jie)能(neng)減(jian)碳(tan)優(you)勢(shi),並(bing)在(zai)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)領(ling)域(yu)顯(xian)示(shi)出(chu)巨(ju)大(da)市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)。而(er)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)的(de)另(ling)一(yi)形(xing)態(tai)——塊體非晶,一般作為結構件材料,以形成能力較好的鋯基合金為主,在消費電子、精密儀表、軍工等領域有廣闊應用前景。雖發展多年,但塊體非晶合金產業尚未形成規模。
近jin日ri有you消xiao息xi稱cheng,尚shang未wei發fa布bu就jiu備bei受shou關guan注zhu的de美mei國guo蘋ping果guo公gong司si折zhe疊die屏ping手shou機ji計ji劃hua采cai用yong塊kuai體ti非fei晶jing製zhi造zao鉸jiao鏈lian。蘋ping果guo公gong司si對dui材cai料liao的de選xuan擇ze始shi終zhong被bei行xing業ye奉feng為wei發fa展zhan的de風feng向xiang標biao,如ru果guo最zui終zhong采cai用yong塊kuai體ti非fei晶jing,將jiang為wei塊kuai體ti非fei晶jing應ying用yong推tui廣guang起qi到dao很hen好hao的de示shi範fan作zuo用yong。中zhong國guo電dian器qi工gong業ye協xie會hui非fei晶jing合he金jin材cai料liao應ying用yong分fen會hui秘mi書shu處chu(下稱中電協非晶分會)了解到,鋯基非晶合金鉸鏈產業成熟度、良率、效率、成本及規模化等問題是蘋果公司谘詢的重點。
巨大發展前景或將到來
鉸鏈作為折疊屏手機中的關鍵零組件,其性能直接決定了設備的耐用性、順滑度和輕薄化水平,更影響著消費者的使用體驗。塊體非晶因其獨特的非晶態結構(無晶界、高硬度、低摩擦係數等)成為鉸鏈材料的理想選擇,其核心優勢突出:一是高強度與高耐磨性。塊體非晶的屈服強度為1.8吉帕~2.2吉帕,遠超不鏽鋼(約0.5吉帕)、鈦合金(約1吉帕)和MIM鋼(利用金屬注射成型技術製造,約1.4吉帕)等,可減少鉸鏈厚度(如從0.3毫米減至0.1毫米),實現更輕薄設計,同時可承受折疊屏數10萬次彎折的疲勞載荷。二是彈性極限高。塊體非晶的彈性應變極限可達約2%(傳統金屬<1%),shijiaolianzaifanfukaihehoubuyifashengsuxingbianxing,baochipingmupingzhengdu。sanshikangpilaoxingnengyouyi。kuaitifeijinghejinyuanziwuxupailiedetexingkeconggenyuanshangyizhiliewenchuxian,shoumingyanchang2倍以上,官方測試壽命達50萬次(每日折疊100次可用13.7年)。而傳統金屬(如不鏽鋼、鈦合金)在使用10萬次~20萬次折疊後易出現塑性變形。此外,塊體非晶合金還具有耐腐蝕性能和抗菌性等。
縱觀國內,華為公司率先試用鋯基非晶合金結構件。2019年,華為Mate X手機應用了由鋯基非晶合金製造的鉸鏈,並在發布時將該材料作為核心技術進行推介。今年6月27日(ri),華(hua)為(wei)常(chang)務(wu)董(dong)事(shi)餘(yu)承(cheng)東(dong)在(zai)視(shi)頻(pin)號(hao)中(zhong)推(tui)介(jie)其(qi)折(zhe)疊(die)屏(ping)電(dian)腦(nao)時(shi),稱(cheng)其(qi)核(he)心(xin)技(ji)術(shu)折(zhe)疊(die)屏(ping)鉸(jiao)鏈(lian)采(cai)用(yong)了(le)塊(kuai)體(ti)非(fei)晶(jing)。此(ci)外(wai),受(shou)成(cheng)本(ben)高(gao)影(ying)響(xiang),韓(han)國(guo)三(san)星(xing)等(deng)公(gong)司(si)折(zhe)疊(die)屏(ping)手(shou)機(ji)鉸(jiao)鏈(lian)使(shi)用(yong)特(te)殊(shu)鋼(gang)或(huo)MIM注射成型技術,且開始增量,發展勢頭迅猛。
但需要關注的是,折疊屏手機出現的折痕、卡頓、bianxingdengwentishizhizaoqiyebuduanshoudaotousu。zhongdianxiefeijingfenhuitiaoyanlejiedao,zhongduoxiaofeidianziqiyerenkexuanyongkuaitifeijingzuojiaolianshigaopinzhizhediepingshoujidezuiyoufanganzhiyi,huoyouzhuyujiejuetousuwenti。
產業應用仍前路不清
10多duo年nian前qian,有you消xiao息xi稱cheng蘋ping果guo公gong司si擬ni用yong塊kuai體ti非fei晶jing製zhi作zuo其qi手shou機ji外wai殼ke,且qie申shen報bao了le若ruo幹gan專zhuan利li。國guo內nei企qi業ye聞wen風feng而er動dong,如ru深shen圳zhen富fu士shi康kang專zhuan門men成cheng立li液ye態tai金jin屬shu研yan發fa機ji構gou,華hua為wei公gong司si和he相xiang關guan高gao校xiao、keyandanweikaizhanhezuoyixianshixianxing,biyadizhongyangyanjiuyuanchenglixiangguanbumenkaizhanxiangguanjishugongguanheshishengchan。ciwai,dapiqiyefenfentiaoyanbuju,rupamudihaoyu、宜安科技、東莞逸昊、常州世竟、三祥新材、江蘇混沌、上海富馳、沈陽非晶科技、歌爾聲學、瑞聲科技、力勁集團、海天集團等,一度形成熱潮。
然而,一直布局卻“不入局”。蘋果公司對塊體非晶“隻聽樓梯響不見人下來”的“態度”讓很多國內企業失去了耐心,且受製於當時條件,製備鋯基塊體非晶產品效率低、良率低、成本高,手機廠商均放棄其作為外框的方案,使得鋯基塊體非晶的發展放緩。2017年後,大部分企業不再跟進相關項目,或停止或轉型。
最終,隻有宜安科技、東莞逸昊、常州世竟、江蘇混沌、帕姆蒂昊宇等少數企業堅守,為手機、耳機等部分零部件加工,多年來在年總銷售額不到10億(yi)元(yuan)的(de)基(ji)數(shu)上(shang)努(nu)力(li)跳(tiao)躍(yue)。然(ran)而(er),由(you)於(yu)數(shu)量(liang)和(he)價(jia)格(ge)等(deng)原(yuan)因(yin),塊(kuai)體(ti)非(fei)晶(jing)尚(shang)未(wei)形(xing)成(cheng)規(gui)模(mo)化(hua)市(shi)場(chang)。目(mu)前(qian),塊(kuai)體(ti)非(fei)晶(jing)生(sheng)產(chan)技(ji)術(shu)日(ri)漸(jian)成(cheng)熟(shu),應(ying)用(yong)卻(que)如(ru)同(tong)舉(ju)起(qi)的(de)“錘子”找不到“釘子”。
企業和市場顯示出信心
市場對產業發展非常敏感。7月2日,宜安科技(300328)發布公告稱其擬以自有資金對控股子公司逸昊金屬增資人民幣1.2億元。兩天後,他們在杭州合作投資了一個塊體非晶合金項目。同一天,榮耀在深圳發布了其Magic V5折疊屏旗艦手機。此後不到一周,vivo、三星等多款折疊屏手機相繼登場。此外,有消息稱美國蘋果公司的折疊屏手機已於今年6月份正式進入P1(第一階段原型機)開發流程,並有望在2026年下半年發布。這一係列市場信息均傳遞出塊體非晶合金發展的積極信號。
中電協非晶分會秘書處也發現,近期鋯基非晶合金生產企業得到資本市場的積極反應:江蘇混沌得到大客戶研發投資和其他資本注入;宜安科技股票價格從不到7元上漲到今年最高接近15元;其他相關生產企業也吸引了投資,有的已開始為上市做準備。
就目前市場情況來看,華為三折疊Mate XT於2024年推向市場,今年上半年銷量達40萬台,高端市場接受度顯著突破,且華為折疊屏電腦開始走向市場。同時,鋯基非晶合金在醫療器械、精密儀器儀表等領域也開始形成市場。另外,軍工需求量較大,國內部分有資質企業開始提供測試樣件。
zhongdianxiefeijingfenhuifuzerenzaijieshouqiyezixunshibiaoshi,gaojifeijinghejinzaixiaofeidianzijiegoujianyingyonglingyudejingzhengyoushishangweiyoucailiaokewanmeitidai,weilaishichanghaijiangjinyibukuoda。ruguopingguozhediepingshoujicaiyonggaojifeijingjiaolian,anzhediepingshoujinianchuhuoliang1500萬台計,結合其他手機企業用量,鋯基非晶鉸鏈年需求量十分龐大。據非晶中國大數據中心測算,未來我國鋯基非晶合金以年30%~40%增幅呈現於市場。今後3年~5年,其市場潛在年需求總額將超100億元。
多舉措破局是關鍵
dangqian,woguokuaitifeijinghejinchanyehuawulunshicongrenzhishanghaishicongshebeigongyishanglaikan,shangxucongduofangmianzheshoupoju,hangshijichu,lizuxuqiu,tuchucailiaobuketidaixing。
首先,需要破除思維固化。塊體非晶要努力向功能方向開發,如選擇一款高形成能力的鐵基塊體非晶合金,其具有高飽和磁感應強度、高磁導率、低損耗、易(yi)於(yu)加(jia)工(gong)等(deng)優(you)點(dian),可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)鑄(zhu)造(zao)或(huo)加(jia)工(gong)成(cheng)各(ge)種(zhong)複(fu)雜(za)結(jie)構(gou)的(de)微(wei)磁(ci)芯(xin),用(yong)於(yu)製(zhi)成(cheng)微(wei)型(xing)變(bian)壓(ya)器(qi)或(huo)電(dian)感(gan)器(qi),應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)電(dian)子(zi)或(huo)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)中(zhong),具(ju)有(you)十(shi)分(fen)廣(guang)闊(kuo)的(de)應(ying)用(yong)前(qian)景(jing)和(he)市(shi)場(chang)潛(qian)力(li)。目(mu)前(qian)已(yi)有(you)企(qi)業(ye)開(kai)始(shi)嚐(chang)試(shi)。
其次,關鍵要研發出高質量生產結構件的“工業母機”。當dang前qian,鋯gao基ji塊kuai體ti非fei晶jing合he金jin產chan品pin已yi曆li經jing多duo次ci迭die代dai和he升sheng級ji,產chan品pin機ji械xie性xing能neng和he力li學xue性xing能neng均jun有you大da幅fu提ti升sheng。新xin的de壓ya鑄zhu設she備bei開kai始shi爭zheng搶qiang主zhu角jiao,熱re塑su成cheng型xing、半固態成型、梯度冷卻、工藝指紋等新設備、新工藝快速發展。需注意的是,塊體非晶裝備的開發涉及機械、電控、耐火材料、冶煉材料、suanfadengduoxuekejiaocharonghe,xugefangheli。yeneifenxishipanduan,ruguopingguodengzhediepingshoujixuanzekuaitifeijing,zhuangbeishichangshigebukehushidejihui,guoneizhishaoxuyaogaozhiliangmuji500台(套)。
最後,標準缺失是製約其發展的關鍵因素之一。塊體非晶合金產業亟須從“材料—工藝—產品—檢測”全quan鏈lian條tiao建jian立li標biao準zhun體ti係xi,以yi降jiang低di生sheng產chan不bu確que定ding性xing,提ti升sheng市shi場chang接jie受shou度du。中zhong電dian協xie非fei晶jing合he金jin標biao準zhun專zhuan委wei會hui負fu責ze人ren表biao示shi,塊kuai體ti非fei晶jing標biao準zhun將jiang是shi其qi今jin年nian標biao準zhun研yan製zhi工gong作zuo的de重zhong點dian,會hui先xian從cong團tuan體ti標biao準zhun入ru手shou,解jie決jue行xing業ye發fa展zhan的de痛tong點dian,同tong時shi也ye會hui積ji極ji將jiang製zhi定ding的de標biao準zhun提ti交jiao至zhi國guo際ji標biao委wei會hui,爭zheng取qu成cheng為wei國guo際ji標biao準zhun。
duonianlai,woguokuaitifeijinghejinchanyezaikunnanzhongmopagunda,chanyehuachuxingyixian,jishujingguojileiyoulechubei,shijianyanzhengdedaochongfenrenke,shichangkaituoyequdeyidingchengji,juyouwukebinideyoushi。danxuqingxingrenshidao,longtouqiyedaitoushifankejiakuaichanyefazhansudu,shishizaizaidechanyehua“臨門一腳”還是要靠自己來踢。今秋,行業向往“紅芳滿園蘋果香”,但也要有“欲摘還遠自悲傷”的準備。
(作者係中國電器工業協會非晶合金材料應用分會秘書長)
《中國冶金報》(2025年08月27日 03版三版)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:宋玉錚
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