前處理(lǐ)技(jì )術一直在表面工程行業中占據着重要的地位,随着國(guó)家對環境保護力度的不斷加強,相關前處理(lǐ)技(jì )術也不斷改進升級,國(guó)内湧現出衆多(duō)可(kě)以與外資化學(xué)巨頭相媲美的環保技(jì )術。
于是,在持續探究“環保”命題的同時,前處理(lǐ)技(jì )術如何與後段的技(jì )術鏈接,參與到日新(xīn)月異的科(kē)技(jì )創新(xīn)中,拓寬應用(yòng)到更廣泛更高端的領域,變成了我們需要思考的方向。帶着這個問題,我們采訪到了三孚新(xīn)科(kē)前後處理(lǐ)研究室的劉甯華主任。
01
升級與叠代
更環保更前沿的前處理(lǐ)技(jì )術
Question1:
一直以來,前處理(lǐ)流程是影響後續工序質(zhì)量的關鍵。但是它同時也存在着能(néng)耗高、污染較嚴重、廢水處理(lǐ)較困難等一系列問題。随着科(kē)技(jì )不斷進步和環保要求不斷提高,更環保的前處理(lǐ)工藝也在不斷發展。前處理(lǐ)領域未來還有哪些類型的環保類産品值得關注?
劉甯華:近年來“鋁合金、鎂合金”前處理(lǐ)系列技(jì )術及産品在行業内備受關注。鋁鎂合金等基材,由于具有外觀多(duō)樣化、密度小(xiǎo)、裝(zhuāng)飾性強、低電(diàn)阻等等諸多(duō)特性,被廣泛應用(yòng)于交通建築、航空航天、裝(zhuāng)備制造、家裝(zhuāng)塗料和電(diàn)子通信等領域。
然而這類金屬容易發生氧化,缺乏耐磨性,需要對其進行表面處理(lǐ)以提高其應用(yòng)能(néng)力。且由于環保政策及市場發展趨勢的要求,前處理(lǐ)技(jì )術也在往無磷、無氟以及無任何有毒重金屬、無強酸的綠色化方向不斷突破。
02
開放與合作(zuò)
新(xīn)科(kē)技(jì )應用(yòng)及國(guó)産替代
Question2:
随着現代制造業上中下遊科(kē)技(jì )創新(xīn)成果不斷湧現,在提高研發能(néng)力構建自身的護城河的同時,三孚研究院也始終保持開放、合作(zuò)共赢的理(lǐ)念,積極與各大高校、研究院及行業内頭部客戶開展研發合作(zuò)。在高科(kē)技(jì )領域,前處理(lǐ)産品有哪些新(xīn)的應用(yòng)方向與挑戰?是否可(kě)分(fēn)享一些咱們科(kē)室的前沿技(jì )術研發成果?
劉甯華:在2022年,我們與國(guó)内頭部企業共同啓動了一項玻璃清洗技(jì )術合作(zuò)開發項目。當時這個項目是因為(wèi)對方研發的一個新(xīn)産品在玻璃清洗技(jì )術上面遇到了瓶頸,也是在這個契機下,我們雙方達成了聯合研發的項目合作(zuò)。經過8個月的研發和測試,完成了這一款适應于超低反射率玻璃的清洗劑,最終這項技(jì )術打破了行業壁壘,解決了行業關鍵瓶頸難題,并順利完成項目驗收。
清洗後樣品表面需滿足以下條件:
經過21560次摩擦試驗後,對反射率基本無影響
玻璃外觀檢驗條件下,清洗過程不産生其它外觀不良
Question3:
在全球經濟衰退、貿易形勢變化的國(guó)際環境下,發達國(guó)家的技(jì )術“卡脖子”對我國(guó)高端制造業發展帶來重重阻力,國(guó)産替代成為(wèi)迫在眉睫的需求。國(guó)産替代一直是三孚新(xīn)科(kē)的研發發力方向,可(kě)以麻煩您舉一個例子,向大家介紹一下前後處理(lǐ)室在這方面的項目及産業化進度嗎?
劉甯華:鍍錫闆(馬口鐵)産品主要應用(yòng)于奶粉、飲料、罐頭等食品包裝(zhuāng)行業及軍工、儀表、電(diàn)器等行業,關系到國(guó)計民(mín)生。國(guó)内高速電(diàn)鍍錫生産線(xiàn),目前主要為(wèi)德(dé)國(guó)西馬克以及日本新(xīn)日鐵生産的鍍錫機組,最高帶速分(fēn)别是600 m/min和450 m/min。然而,馬口鐵電(diàn)鍍錫生産的關鍵化學(xué)品,被美國(guó)化學(xué)巨頭獨家壟斷。因此亟需研發具有自主知識産權的相關産品, 突破國(guó)外技(jì )術壁壘!
“高速鍍錫技(jì )術及專用(yòng)化學(xué)品”是由三孚新(xīn)科(kē)與哈爾濱工業大學(xué)李甯教授團隊共同研發,目前已在國(guó)内大型馬口鐵制造客戶線(xiàn)上試産,朝着産業化的目标推進,以技(jì )術打破外資“卡脖子”局面。
前後處理(lǐ)研究室研發的脫脂劑等高速鍍錫專用(yòng)前處理(lǐ)系列産品,客戶反饋性能(néng)穩定,清洗效果良好。對比同類競品,COD更低,更具環保優勢。
Question4:
國(guó)家一直鼓勵産業鏈上下遊協同發展,強化産業技(jì )術跨域跨界深度融合,最近三孚作(zuò)為(wèi)項目牽頭和主申報單位,開始承擔國(guó)家重點研發計劃“高穩定綠色化電(diàn)鍍工藝技(jì )術與成套裝(zhuāng)備”項目,請您為(wèi)我們介紹一下這個項目。
劉甯華:今年,三孚新(xīn)科(kē)作(zuò)為(wèi)主要牽頭單位承擔2023年度國(guó)家重點研發計劃“高性能(néng)制造技(jì )術與重大裝(zhuāng)備”項目,前後處理(lǐ)研究室将作(zuò)為(wèi)主力軍參與其中。
項目主要按照“綠色設計-鍍液淨化-回收循環-裝(zhuāng)備集成-工程應用(yòng)”的技(jì )術路線(xiàn),開發出高穩定綠色化電(diàn)鍍工藝技(jì )術與成套設備,解決鍍液雜質(zhì)原位分(fēn)離和鍍層制備穩定性、電(diàn)鍍出水金屬離子在線(xiàn)原位分(fēn)離純化、高通量産水和裝(zhuāng)備高度集成化等關鍵問題,通過裝(zhuāng)備設計集成、材料開發、工藝優化、驗證評價,實現大型工程機械裝(zhuāng)備液壓件、銷軸等關鍵零部件上工程化示範應用(yòng),解決電(diàn)鍍行業的清潔生産、節能(néng)減排與綠色低碳,傳統電(diàn)鍍行業的高污染、高能(néng)耗等痛點問題。
03
突破與創新(xīn)
工藝攻克及産品研發
Question5:
三孚研究院也在不斷針對新(xīn)工藝技(jì )術進行攻克及産品研發,可(kě)以請您簡單介紹下目前前後處理(lǐ)研究室在後處理(lǐ)闆塊,有哪些比較讓人矚目的課題?
劉甯華:前後處理(lǐ)研究室正計劃針對“離子液體(tǐ)電(diàn)鍍”、 “水性塗料”、“阻燃材料”等新(xīn)工藝開展技(jì )術攻克及産品研發。
a. 離子液體(tǐ)電(diàn)鍍
這項技(jì )術是一項“變革型”的綠色電(diàn)鍍技(jì )術,主要特點是無水、無氧,用(yòng)于钕鐵硼、鎂鋁等活潑金屬的電(diàn)鍍,廣泛應用(yòng)于新(xīn)能(néng)源汽車(chē)、航空緊固件等關鍵零部件。且在實現電(diàn)鍍過程廢水、廢氣的零排放、離子液體(tǐ)循環使用(yòng)的綠色環保前提下,在效率、成本、維護等方面也具有特殊的優勢。
b. 水性塗料
主要側重于環保型高防腐水性塗料及金屬保護塗層(direct-on-metal)的開發,以低VOC、高耐腐蝕性為(wèi)研發主線(xiàn),主要應用(yòng)于3C等電(diàn)子通訊行業。
c. 水性體(tǐ)系高效的添加型阻燃劑
含磷量高、阻燃性能(néng)優良,耐水解性能(néng)優異,穩定性佳,可(kě)在水性體(tǐ)系實現良好的分(fēn)散性。具有較低的粘度,操作(zuò)性能(néng)優異;高效的阻燃能(néng)力,使其在低添加量的情況下,便可(kě)達到較好的阻燃效果,在減少對聚合物(wù)幹膜影響的同時實現成本的降低。可(kě)廣泛應用(yòng)于戶外制品的阻燃防護,如帳篷,烤棚及汽車(chē)、高鐵、飛機内飾件制品等。
綠色發展與科(kē)技(jì )創新(xīn)是大勢所趨,面向未來,前後處理(lǐ)新(xīn)技(jì )術的發展及應用(yòng)有着廣闊的空間。作(zuò)為(wèi)表面工程行業的技(jì )術創新(xīn)引領者,三孚新(xīn)科(kē)未來将始終秉持“開放與合作(zuò)”的戰略,積極與更多(duō)高校、企業之間展開技(jì )術交流及合作(zuò),促進上下遊技(jì )術升級及跨界創新(xīn),加速表面工程技(jì )術的研發成果産業化進程。