宜安科技:精進(jìn)不止的新材料領(lǐng)導(dǎo)者
2015年12月16日 13:31 4752次瀏覽 來(lái)源: 科技日?qǐng)?bào) 分類: 新材料前沿
談及國(guó)內(nèi)輕合金材料領(lǐng)域,總有一間公司是繞不過的,那就是東莞宜安科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“宜安科技”)。但宜安科技絕不只是一家普通輕合金材料公司,它本質(zhì)上是一家具有極強(qiáng)成長(zhǎng)潛力的新材料公司,它的核心競(jìng)爭(zhēng)力不是某項(xiàng)技術(shù)或產(chǎn)品,而是一種獨(dú)特的新材料技術(shù)的獲取、研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化整合能力。經(jīng)過近幾年的布局和發(fā)展,宜安科技已經(jīng)成長(zhǎng)為新材料領(lǐng)導(dǎo)者,它在消費(fèi)電子、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域都已經(jīng)建立起自己的核心技術(shù)壁壘,能夠在細(xì)分領(lǐng)域保證長(zhǎng)期穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
生物醫(yī)療領(lǐng)域獲重大突破
早在2010年,宜安科技就將目光鎖定在生物鎂合金這一領(lǐng)域,通過引進(jìn)廣東省創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)的方式,與中科院金屬所、香港中文大學(xué)、北京大學(xué)、中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所等高校和科研院所合作,并成立廣東省生物可降解鎂合金及其相關(guān)植入器件企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和省級(jí)輕合金工程技術(shù)研究開發(fā)中心。
近幾年來(lái),宜安科技以“廣東省第二批創(chuàng)新科研團(tuán)隊(duì)”、“廣東省院士專家工作站”、“醫(yī)用鎂合金產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”為發(fā)展平臺(tái),在國(guó)內(nèi)外醫(yī)用鎂合金專家的共同努力下,取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)的重大突破。2015年12月5日宜安科技及下屬控股子公司東莞市鎂安鎂業(yè)科技有限公司、東莞市鎂樂醫(yī)療器械科技有限公司與多位業(yè)內(nèi)專家在北京聯(lián)合簽署合作協(xié)議,決定成立“可降解鎂植入物臨床轉(zhuǎn)化創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”。宜安科技表示,該聯(lián)盟的成立,是繼2015年8月2日在北京組織召開“可降解鎂骨內(nèi)固定螺釘多中心臨床試驗(yàn)啟動(dòng)會(huì)議”后的一個(gè)重大突破,是宜安科技可降解鎂螺釘項(xiàng)目的臨床轉(zhuǎn)化的里程碑。宜安科技組建此戰(zhàn)略聯(lián)盟,有利于發(fā)揮聯(lián)盟各成員在該研究領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),搭建起可降解鎂臨床研究多中心轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)平臺(tái),開展可降解鎂骨內(nèi)固定螺釘產(chǎn)品臨床試驗(yàn)及應(yīng)用,同時(shí)面向所有可降解鎂及其合金植入物的臨床轉(zhuǎn)化,促進(jìn)可降解鎂植入物在醫(yī)療器械領(lǐng)域臨床轉(zhuǎn)化進(jìn)程。
據(jù)了解,生物可降解醫(yī)用鎂植入物具有較高技術(shù)壁壘:鎂合金植入物的主要技術(shù)難度在于表面改性涂層處理和植入器械的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過表面處理和外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)較高力學(xué)性能(強(qiáng)度、塑性、硬度等)和多種外形特征(多孔等)以達(dá)到植入界面堅(jiān)固的效果,并解決目前鎂合金植入物降解速度快、溶血率高的問題。而且據(jù)行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)骨科植入物市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)突破120億元。每年我國(guó)大概有300萬(wàn)人次做骨折手術(shù),其中關(guān)節(jié)置換約25萬(wàn)例,脊柱裝置約為40萬(wàn)例。另一方面,中國(guó)已經(jīng)成為世界上做手術(shù)量?jī)H次于美國(guó)的世界第二大國(guó)家,隨著人口老齡化到來(lái),未來(lái)10—15年骨科產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為15%—20%,僅這一醫(yī)用鎂合金材料市場(chǎng)規(guī)模就可達(dá)120億,很快將迎來(lái)醫(yī)用鎂合金的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化需求的井噴時(shí)期。
宜安科技作為一家在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè),一直在以其創(chuàng)新力推進(jìn)著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。“德國(guó)稀土鎂合金螺釘、韓國(guó)鎂鋅鈣螺釘先后上市,拉開了鎂合金產(chǎn)業(yè)化序幕??山到怄V骨內(nèi)固定螺釘以其更加獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),必將迎來(lái)迅速走向市場(chǎng)并完成產(chǎn)業(yè)化的春天。”宜安科技董事長(zhǎng)李揚(yáng)德信心滿滿地表示。
消費(fèi)電子和汽車市場(chǎng)全面開花
今年年初,宜安科技在2015年CES國(guó)際消費(fèi)電子產(chǎn)品展(簡(jiǎn)稱“CES”)上展示了一部特別的iPhone手機(jī),該手機(jī)配備了液態(tài)金屬框和陶瓷后板,這是世界第一臺(tái)使用液態(tài)金屬框的iPhone 6 plus手機(jī),這也意味著宜安科技成為世界上第一個(gè)能夠批量制備該尺寸液態(tài)金屬外觀件的公司。在業(yè)內(nèi),蘋果公司對(duì)液態(tài)金屬有著執(zhí)著的追求,因此這臺(tái)改裝的iPhone手機(jī)受到業(yè)內(nèi)外強(qiáng)烈關(guān)注。宜安科技副總經(jīng)理謝善恒在接受媒體采訪時(shí)表示:“我們的液態(tài)材料研究與制備技術(shù)是目前全世界最先進(jìn)的,也是目前世界上唯一一個(gè)能夠制備出這個(gè)尺寸的液態(tài)金屬外觀件的公司。這項(xiàng)技術(shù)在同類型公司中都還處于實(shí)驗(yàn)室研究或是無(wú)法批量化制備的階段。”
宜安科技于2010年開始研發(fā)液態(tài)金屬,現(xiàn)已擁有先進(jìn)的新材料生產(chǎn)技術(shù)、成熟的生產(chǎn)工藝和完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在液態(tài)金屬領(lǐng)域掌握了行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù),是行業(yè)內(nèi)極少數(shù)實(shí)現(xiàn)液態(tài)金屬產(chǎn)品在消費(fèi)電子領(lǐng)域商用的供應(yīng)商之一,形成了較高的技術(shù)壁壘。作為行業(yè)內(nèi)最早進(jìn)行液態(tài)金屬研發(fā)的企業(yè)之一,宜安科技的液態(tài)金屬生產(chǎn)技術(shù)不僅在小件產(chǎn)品成型方面日益成熟,而且也具備大塊成型產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。2014年初,李揚(yáng)德率領(lǐng)科技研發(fā)團(tuán)隊(duì),與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所建立了戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所塊狀非晶及其復(fù)合材料制備研究代表全球最高水平,宜安科技與其建立緊密的股權(quán)關(guān)系,有利于聯(lián)合開展新材料的制備及成型關(guān)鍵技術(shù)的深度研究,緊握材料、工藝以及相關(guān)設(shè)備制備的核心技術(shù),占領(lǐng)液態(tài)金屬產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。
據(jù)了解,作為新型材料,液態(tài)金屬符合“中國(guó)制造2025”方向,戰(zhàn)略性較強(qiáng),未來(lái)有可能逐漸替代現(xiàn)有的材料,并制造出突破性產(chǎn)品,有著很大的發(fā)展空間?;诘腿埸c(diǎn)金屬獨(dú)特的熱物理性質(zhì),液態(tài)金屬不僅可在高性能服務(wù)器、筆記本電腦以及通訊基站的芯片熱管理中獲得廣泛應(yīng)用,而且還將在諸多關(guān)鍵領(lǐng)域扮演不可或缺的角色,如:先進(jìn)能源領(lǐng)域、航空熱控領(lǐng)域、光電器件領(lǐng)域、LED照明領(lǐng)域以及近年來(lái)發(fā)展迅速的微/納電子機(jī)械系統(tǒng)、生物芯片以及電動(dòng)汽車等,產(chǎn)業(yè)應(yīng)用價(jià)值巨大。
除了掌握液態(tài)金屬行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù),宜安科技在鎂鋁合金汽車零部件領(lǐng)域?qū)嵙ν瑯有酆?。宜安科技具有領(lǐng)先的超薄鎂鋁合金精密壓鑄件研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù),積累了豐富的鎂鋁合金汽車零部件產(chǎn)品的開發(fā)和管理經(jīng)驗(yàn),具備很強(qiáng)的精益生產(chǎn)能力和完整的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。
受益于汽車輕量化對(duì)鎂合金壓鑄需求的拉動(dòng),宜安科技緊跟全球知名品牌汽車廠商的研發(fā)方向,加大研發(fā)投入力度,提高與主機(jī)、整車廠的同步開發(fā)能力,整合客戶資源和服務(wù)團(tuán)隊(duì),在鞏固現(xiàn)有客戶群和市場(chǎng)份額的同時(shí),不斷擴(kuò)大汽車零部件行業(yè)國(guó)內(nèi)外知名客戶。目前,宜安科技與TKP、特斯拉、HBA、TRW、AWE、阿爾派等國(guó)際知名客戶開展合作。宜安科技研究項(xiàng)目“東莞市重大專項(xiàng)-純電動(dòng)汽車集成開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”于2013年進(jìn)入應(yīng)用階段,該項(xiàng)目為研究鎂合金結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)與優(yōu)化,低成本高性能鎂合金成分及熔煉工藝,開發(fā)高性能鎂合金電動(dòng)汽車零部件。(張榮鋒)
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液體金屬技術(shù)
液體金屬,也稱液態(tài)金屬,也可稱為是可轉(zhuǎn)型態(tài)的金屬。液體金屬技術(shù)主要應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,具有熔融后塑形能力、高硬度、抗腐蝕、高耐磨等特點(diǎn)。
液體金屬技術(shù)其液體金屬合金材料擁有獨(dú)特的非結(jié)晶分子結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)金屬的結(jié)晶結(jié)構(gòu)截然不同。除了低熔點(diǎn)(因此才被稱為液體金屬)的特色外,它最大的優(yōu)勢(shì)在于熔融后塑形能力,由于其凝固過程的物理特性與普通金屬完全不同,使它的鑄造過程更加類似于塑料而非金屬,可以更方便的打造為各種形態(tài)的產(chǎn)品。
液態(tài)金屬在砂型中流動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)出如下水力學(xué)特性:
1.粘性流體流動(dòng):液態(tài)金屬是有粘性的流體。液態(tài)金屬的粘性與其成分有關(guān),在流動(dòng)過程中又隨液態(tài)金屬溫度的降低而不斷增大,當(dāng)液態(tài)金屬中出現(xiàn)晶體時(shí),液體的粘度急劇增加,其流速和流態(tài)也會(huì)發(fā)生急劇變化。
2.不穩(wěn)定流動(dòng):在充型過程中液態(tài)金屬溫度不斷降低而鑄型溫度不斷增高,兩者之間的熱交換呈不穩(wěn)定狀態(tài)。隨著液流溫度下降,粘度增加,流動(dòng)阻力也隨之增加;加之充型過程中液流的壓頭增加或和減少,液態(tài)金屬的流速和流態(tài)也不斷變化,導(dǎo)致液態(tài)金屬在充填鑄型過程中的不穩(wěn)定流動(dòng)。
3.多孔管中流動(dòng):由于砂型具有一定的孔隙,可以把砂型中的澆注系統(tǒng)和型腔看作是多孔的管道和容器。液態(tài)金屬在“多孔管”中流動(dòng)時(shí),往往不能很好地貼附于管壁,此時(shí)可能將外界氣體卷入液流,形成氣孔或引起金屬液的氧化而形成氧化夾渣。
4.紊流流動(dòng):生產(chǎn)實(shí)踐中的測(cè)試和計(jì)算證明,液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí),其雷諾數(shù)Re大于臨界雷諾數(shù)Re臨,屬于紊流流動(dòng)。例如ZL104合金在670℃澆注時(shí),液流在直徑為20mm的直澆道中以50cm/s的速度流動(dòng)時(shí),其雷諾數(shù)為25000,遠(yuǎn)大于2300的臨界雷諾數(shù)。對(duì)一些水平澆注的薄壁鑄件或厚大鑄件的充型,液流上升速度很慢,也有可能得到層流流動(dòng)。輕合金優(yōu)質(zhì)鑄件澆注系統(tǒng)的研究表明,當(dāng)Re<20000時(shí),液流表面的氧化膜不會(huì)破碎,如果將雷諾數(shù)控制在4000—10000,就可以符合生產(chǎn)鋁合金和鎂合金優(yōu)質(zhì)鑄件的要求。有人通過水力模擬和鋁合金鑄件的實(shí)澆試驗(yàn)證明:允許的最大雷諾數(shù),在直澆道內(nèi)應(yīng)不超過10000,橫澆道內(nèi)不超過7000,內(nèi)澆道內(nèi)不超過1100,型腔內(nèi)不超過280。綜上分析,影響金屬液流動(dòng)的平穩(wěn)性的主要因素是金屬液的流動(dòng)速度和澆注系統(tǒng)的形狀及截面尺寸。
責(zé)任編輯:淮金
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