技術攻關+項目合作 科研院所賦能川渝高端鋁材料制造基地建設
本月初，重慶市經信委聯合四川省經信廳制定印發了《川渝鋁產業鏈協同發展工作方案》（下稱《方案》），提出到2025年，實現川渝鋁產業產值達到4000億元，培育一批龍頭企業和專精特新企業，建成全國前列的高端鋁材料制造基地。
其中，在科技創新方面，川渝兩地將鼓勵上游氧化鋁和電解鋁企業通過整合資源和技術創新，爭創節能降碳標桿企業，支持下游鋁加工龍頭企業重點圍繞航空航天、國防軍工等國家重大項目以及軌道交通、新能源和汽車輕量化要求，建立新型研發機構，共同開展技術攻關開發新產品。
圍繞產業鏈部署創新鏈，加快科技成果產業化、創新產品市場化，重慶諾獎二維材料研究院、西北工業大學重慶科創中心聚焦川渝高端鋁材料制造基地，加大核心技術攻關，先后與川渝兩地多家鋁材生產龍頭企業達成深度合作，通過科技賦能，積極助推企業提升產業能級和產品競爭力。
2月14日，重慶諾獎二維材料研究院傳來喜訊：該院為某鋁材企業開發的鍍鎳工藝取得了階段性進展，順利完成材料鍍層剝離實驗和纖焊流動性驗證實驗。
“距離開發出成熟、可連續量產的制備工藝，我們進了一大步，今年上半年有望投入生產中試！”研究院項目負責人王振中博士表示，川渝兩地正在合力打造高端鋁材料制造基地，研究院在鋁材開發、工藝創新方面擁有突出的研發優勢，希望能夠搭上川渝鋁產業協同發展的“便車”。
項目技術負責人曹蔚琦介紹，研究院已掌握石墨烯為代表的二維材料薄膜的卷對卷規模制備工藝，可在金屬材料表面大面積均勻鍍制納米薄膜，同時開發出了卷對卷PVD制備二維材料的相關設備。
上述工藝聚焦以石墨烯為代表的二維材料在柔性薄膜的制備，將柔性基底和可導電的二維材料通過化學氣相沉積法緊密結合，采用卷對卷設備，進行單面連續鍍膜，從工藝上優化柔性導電薄膜的尺寸限制，可更好地應用于柔性器件的產業化推廣。
“卷對卷規模制備工藝的先進性與成熟度，在與企業的合作中得到了充分論證。”曹蔚琦舉例稱，正在開發的鍍鎳工藝不僅實現了卷對卷連續式電子束蒸發鍍膜，符合環保標準，其鍍鎳層厚度、均勻性及樣品寬幅度均達到了同類最優，同時鍍鎳層附著力達到了業內最高標準要求。
據介紹，在鍍鎳工藝進一步完善的基礎上，諾獎二維材料研究院還將聯合企業開發其它功能薄膜鍍膜工藝，如鉻金屬鍍膜和碳納米材料鍍膜，以期提高鋁基材防腐性能和界面導電性能。
王振中表示，在制造業轉型升級的背景下，制造工藝技術的創新變革已成迫切需求，作為產業的“創新端”，科研院所進行的“生產”往往以技術開發的形式呈現，要把技術轉化為產品，一方面要深度參與產學研“合作鏈”，根據產業需求進行針對性的技術開發；另一方面，要確保技術的前沿性和獨創性，在參與企業生產的過程中，確保技術創新能夠催生實實在在的效益回報。
他強調，“擁有一流的研發團隊、豐厚的技術底蘊，掌握最為核心的技術，有效賦能產業鏈上游，才能擁有‘話語權’，才能讓研究院活起來、活得好。”
科技成果能否實現有效轉化，實用性是判斷的重要參考，也是科技賦能產業的關鍵
據了解，針對現有鋁合金著色涂層耐磨性能不足、抗沖擊性能差、使用壽命短的問題，西北工業大學重慶科創中心新型金屬材料與近凈成型團隊已成功開發出高耐磨、抗沖擊微弧氧化膜制備技術，不僅大幅度提高了相關鋁合金工件的使用壽命，還顯著降低了其生產成本。
目前，基于開發的一系列技術成果，科創中心與航空、航天以及其他領域的相關企業與研究院所展開了實質性合作。
項目負責人黃孝余博士表示，推動科技成果轉化現實生產力，就要讓創新技術的實用性經歷市場檢驗，并在市場反饋的基礎上不斷完善，唯此，才能讓技術創新真正有“有前途”。
他舉例稱，鋁合金在汽車上的應用占比高達70~80%，然而鋁合金的硬度較低，部分工件需要進行表面改性，特別是針對服役工況惡劣的汽車，鋁合金部件的表面防護尤為重要。團隊開發的鋁合金部件抗沖擊/耐磨微弧氧化涂層制備技術，可有效構建高硬度/高致密的固溶體氧化物陶瓷，并成功制備出汽車鋁合金輪轂/護板等部件的高性能防護涂層。
另外，鋁合金黑色微弧氧化涂層的抗沖擊性能較差，在工件的裝配過程中易受損壞，服役壽命較低，黃孝余團隊針對黑色氧化物在微弧氧化處理過程中的生長規律，通過分階段抑制/活化微弧氧化過程的放電電弧，成功開出抗沖擊鋁合金黑色微弧氧化涂層的制備技術，可大幅度細化黑色氧化物的晶粒尺寸，提高膜基結合強度以及涂層的抗沖擊性能，滿足了相關鋁合金部件長壽命使用要求。
（圖為黃孝余團隊試驗場景）
據了解，新型金屬材料與近凈成型團隊主要圍繞航空、航天及軌道交通等重大領域關鍵裝備對新型金屬結構材料的迫切需求，突破限制新型金屬材料與成型技術發展的瓶頸難題，促進技術創新向產業化發展。
目前，該團隊憑借鋁合金部件抗沖擊/耐磨微弧氧化涂層的制備技術和抗沖擊鋁合金黑色微弧氧化涂層的制備技術，已與重慶相關企業達成項目合作。
通訊員：協同創新區公司
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