失败711次后自研成功,中国重要技术取得突破,打破日德垄断

钢到底能有多薄?手撕钢能在我国的研究下达到0.015毫米,可令谁都不会想到在2016以前价格最高价为1克500元,并且这项材料还只能依靠进口。在当时我国更是每年需要花费数亿美元从国外进口。

那么我国是如何一步步将手撕钢做到国产化?甚至还已经占据国际市场的?

高端制造的基石

想到钢铁,大多数第一时间想到的就是厚重、坚硬的工业材料,但手撕钢的出现彻底改变了这种固有认知。

其以0.02毫米的厚度做到了轻如鸿毛又坚韧的特性,哪怕是用手都可以轻易撕开,但同时又保留了不锈钢的高强度和防锈的特性。

手撕钢的核心技术在于“精密”。其表面要求达到纳米级别,只要存在微小的瑕疵都会导致产品失效。

因此若想实现这一标准,整个制造过程必须要对压力、温度和速度等参数达到顶级水准,任何一项出现偏差就得从头再来。

不过也正是因为这种极致的精度要求,使手撕钢成为衡量一个国家钢铁制造的标准。

手撕钢在日常生活的用途最明显的就是在折叠屏手机领域,因手撕钢的出现彻底解决了柔性折叠屏的问题。

在装上手撕钢后,手机折叠屏的使用寿命可以直接从原本4-5万次折叠飙升至30万次以上。

因为这一项技术的运用,让国产折叠屏手机如雨后春笋般纷纷亮相,并且在三星和苹果这些国际公司也有国产手撕钢运用的身影。

手撕钢因其那好精密的特性在航天领域也有运用,其凭借轻质和耐极端环境的特性,是航天隔热材料的最佳选择。并且手撕钢还可以被用于制作防护服,能够有效阻隔辐射对人体造成的伤害。

从手机到航天,手撕钢的应用领域还在持续拓展。在未来的制造业中几乎处处都离不开这种关键材料。甚至可以说,手撕钢的供应直接影响到一个国家高端制造产业的发展以及未来国家的战略。

目前手撕钢虽产量不大,却占据着国际制造的关键地位。可在2016年以前,全球能制造0.05毫米以下精密钢材市场早已被日本和德国的企业完全垄断,并且这两国的企业还一同控制了核心工艺和设备,将技术死死掌握在自己手中。

日德企业的这种垄断直接导致我国的企业既无法进口核心生产设备,甚至连最基础材料都受到他们的严格限制。

可就是这样的困境中,我国找到了自己的研究方向,并且已将技术得到了进一步的发展。

国外企业区别对待

在2016年前后,当时的我国钢铁市场正在一步步陷入巨大的危机中,当时的我国粗钢产能在稳步提升,但因这种提升导致产能过剩,各大企业为争夺市场只能不断降价。

同时,高端精密的钢材几乎全是进口,并且价格还被国外企业肆意抬高。

在当时厚度为0.03毫米手撕钢一克售价更是高达500元,这价格在当时可比黄金都要贵,一卷手撕钢更是要价15万元,而我国的企业每年要花费数亿美元从国外进口手撕钢来满足国内制造业的需求。

更可气的是,哪怕我国愿意出如此高的价格,买到的也并非是最高的手撕钢。

日本和德国企业对我国的钢材进行了严格的技术划分,只愿意将0.03毫米以上的产品出口到我国,而0.02毫米以下的手撕钢则全部留作自用或供应欧美盟友。

因这种区别对待的销售策略,让我国在国际竞争中一直处于劣势阶段。

就好比是同样生产折叠屏手机,国外厂商能用0.02毫米的手撕钢做到更轻薄的设计,而我国的企业只能用更厚的材料,增加重量的同时使用寿命还不如国外产品。

在当时我国还曾派出技术人员去国外考察,但对方只允许我国的人员在车间外远远看一眼生产线,甚至就连使用什么材料都进行加工都不愿让我们知道,国外企业不仅在销售上实行区别对待,在技术交流上也对我抱有防备之心。

因外国企业的这种全方位的封锁,让我国的企业陷入了巨大困境。手撕钢的进口问题直接制约了我国冲击高端制造产业的脚步。

在2018年以前,国内制造折叠屏手机的厂商一直受制于材料问题,因技术问题始终无法实现量产,只能眼睁睁看着国外企业占据国际市场。

我国航天器的传感器曾一度依赖进口手撕钢制作核心部件,国外企业不仅延长交付时间,更是在我国攻克关键技术阶段,以“涉及军事用途”为由直接停止供货,这就直接导致我国的航天项目延期近一年,期间造成的经济损失高达上亿元。

国外企业的限制销售给我国带来的不单单是经济损失,更是我国未来发展的主动权。

当时国外企业掌握了手撕钢的制造技术,就等于掌握了我国多项高端产业的节奏,只要他们一声令下就可以通过断供或提价等手段影响我国制造业的发展。

我国迫切需要打破这种垄断,因为这不仅仅是关于市场的利益,更是影响国家产业安全的必然需求。

国外企业之所以一直牢牢掌握技术,关键在生产手撕钢的核心设备多辊精密轧机上,这种设备包含的轧辊组合有成千上万种,而日本和德国企业直接限制了向我出口这类设备。


此时的国内外都并不看好我国能制造出低于0.02毫米的手术钢,按照当时国内钢铁行业的情况来看,与其投入巨资研发,倒不如继续依赖进口。

但即便知道自研困难重重,但最终还是选择自主研究,并且还要做到领跑。

经历711次研制出国产手撕钢

2016年,太钢集团组建了专门团队,目的就是攻克手撕钢技术。

这个决定在当时遭到了不少质疑,毕竟作为大企业应该聚焦主业,没必要在小众产品上浪费精力,更何况这次投入还更大概率会打水漂,不如买现成的划算。

但研发初期就遇到了巨大难题,根本没有现成的设备提供参考,于是太钢集团就从改造旧设备入手,没有技术资料就从零星的国外报告中寻找线索,就这样一次次实验,一次次摸索设备的可行性。

轧辊是轧制手撕钢的核心材料,进口轧辊都是采用碳化钨合金,但这项材料不仅硬度极高价格还十分昂贵。

于是工程师查遍所有文献,发现国内的合金厂能生产类似材料,于是带着初步配方开始研制轧辊。

为了记录所有的研究数据,太钢集团的成员几乎吃住在车间。轧制车间的温度常年在30℃以上,到了夏天温度更高,可就在这样缺材料又环境差的情况,太钢集团的研究成员花费了三个月就记录了超过5万组数据,为后续的研究提供了宝贵的数据。

在2017年,团队首次成功轧制出0.02毫米厚的钢带。可当技术员决定亲自尝试用手撕开时,钢带却裂开了。

为了解决这个问题,太钢团队的成员在火炉前又一次次进行测试,每隔10分钟记录一次温度变化,最终终于找到合适的参数。

这样的失败在研发过程几乎每天都在上演,只要温度或者操作不对产品全部报废。在2016年到2018年,两年多的时间里,团队累计消耗的钢带就已有20公里。而这些失败的产品还要进行分类存放起来,方便后续的校对。

直到2018年9月,在经历了711次试验后,我国成功将钢带的厚度数据稳定在0.02毫米,这明显达到了到国际领先水平。

在接下来的硬度测试中,技术员成功将钢带撕开,并且这次边缘整齐且没有出现撕裂情况,这一刻我国的手撕钢终于打破了国外的垄断。

太钢研发团队在手撕钢的研究中不仅掌握了核心轧制技术,还在材料上做出了巨大的创新。

将含氮不锈钢新钢种运用到钢带中,在提高了强度的同时还降低了成本降。让我国摆脱了依赖国外进口的困境。

在成功研制出0.02毫米手撕钢后,太钢团队在三个月后就将厚度缩减至0.015毫米,创造了新的世界纪录。

这款新的手撕钢不仅厚度更薄,并且整个制造过程所用到的全部设备均来自我国。

我国也是立刻利用这项技术在国际上扩展市场,后续日本企业为了追赶我国的步伐在2020年推出0.015毫米钢带,想以此夺回自己的市场时,却发现太钢集团早已建立起完善的产业链优势,并且不仅技术更为先进,价格还仅为他们的60%。

如今,太钢的手撕钢已经进入三星和空客等国际巨头的供应链中,彻底打破了日本和德国企业长达20年的垄断。

从711次失败到世界领先,太钢团队用实际行动诠释了什么是“中国速度”。

参考文献:

《探访“手撕钢”的天花板级应用》人民网

《0.02毫米和711次挑战》共产党员网

展开阅读全文

更新时间:2025-10-23

标签:科技   中国   技术   三星   我国   太钢   企业   国外   材料   精密   日本   轧辊

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020- All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号
闽公网安备35020302034844号

Top