中國冶金報社
記者 趙萍 報道
非晶分會 供圖
圖為張華
“過去兩年，我國非晶絲材制備得到快速發(fā)展，應(yīng)用場景不斷拓展，市場需求持續(xù)擴大，市場規(guī)模初步顯現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展態(tài)勢。”2月28日，中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)用分會秘書長張華在第四屆非晶合金絲材研究進展暨E-bike（電助力自行車）傳感技術(shù)發(fā)展研討會上表示，非晶絲材當前發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)并存，未來有4大發(fā)展方向值得關(guān)注。
他介紹，目前，我國非晶絲材產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)應(yīng)用場景增多、市場需求漸旺、制備水平提高、企業(yè)積極性高、科研機構(gòu)參與度高等5大特點。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全國生產(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)各類絲材近60萬米。2024年，非晶絲材實現(xiàn)新增產(chǎn)值約600萬元、同比增長260%。
針對當前非晶絲材面臨的機遇和挑戰(zhàn)，張華進行了深入分析。從機遇來看，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)展對高靈敏度設(shè)備需求的不斷增長，以及非晶絲材在眾多未來領(lǐng)域展現(xiàn)出的巨大發(fā)展?jié)摿Γ蔷Ыz材將迎來高質(zhì)量發(fā)展期。
從挑戰(zhàn)來看，有4方面內(nèi)容。一是新工藝開發(fā)跟不上市場需求。張華介紹，我國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，仍存在進一步完善的空間，且新開發(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)次問題依然突出。我國非晶合金絲材存在基礎(chǔ)研究相對薄弱、裝備精細化不足、原材料純度有待提高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等短板，仍無法生產(chǎn)高端產(chǎn)品，“卡脖子”現(xiàn)象依然存在。三是低端萬米無人問津，高端一厘難求。我國非晶合金絲材結(jié)構(gòu)性短缺問題突出，低端絲材產(chǎn)量多，但在傳感器領(lǐng)域應(yīng)用面窄，且價格低、采購量少，而高質(zhì)量絲材量少價高，一寸難求。四是原材料、工藝精細度、檢測設(shè)備開發(fā)等提升空間大，與國外先進水平相比仍有較大差距。
最后，張華特別就非晶絲材未來4大發(fā)展方向進行了展望。
一是未來智能產(chǎn)業(yè)對非晶絲材的需求。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，實現(xiàn)對土壤濕度、養(yǎng)分、溫度等參數(shù)的實時監(jiān)測和精準控制，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和資源利用率，推動農(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)測設(shè)備，如交通流量傳感器、車輛識別傳感器、道路狀況監(jiān)測傳感器等，實現(xiàn)對交通流量、車輛信息、道路狀況的實時監(jiān)測和智能管理，提高交通管理效率和安全性。
在智能養(yǎng)老領(lǐng)域，非晶絲材可用于開發(fā)智能養(yǎng)老設(shè)備，如健康監(jiān)測手環(huán)、智能護理床、康復(fù)輔助器具等，實現(xiàn)對老年人健康狀況的實時監(jiān)測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。
二是加大對非晶絲材力學性能的開拓力度。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；用于制造釣魚線、魚鉤等用品，其高強度和耐腐蝕性能有助于提升釣魚體驗；用于制造工業(yè)設(shè)備所需的牽引繩、船舶纜繩等，其高強度和耐腐蝕性有助于提升設(shè)備安全性。
三是加強對復(fù)合增強材料的開發(fā)。一方面，非晶絲材與碳纖維復(fù)合增強材料可用于制造航空航天、汽車制造等領(lǐng)域的高性能結(jié)構(gòu)件，如在飛機機翼中使用復(fù)合材料可提高強度和減輕重量。另一方面，開發(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，包括開發(fā)適用于3D打印的材料和工藝，實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的快速制造；加強非晶絲材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。
