中国冶金报社
记者 赵萍 报道
非晶分会 供图
图为张华
“过去两年，我国非晶丝材制备得到快速发展，应用场景不断拓展，市场需求持续扩大，市场规模初步显现，产业呈现良好发展态势。”2月28日，中国电器工业协会非晶合金材料应用分会秘书长张华在第四届非晶合金丝材研究进展暨E-bike（电助力自行车）传感技术发展研讨会上表示，非晶丝材当前发展机遇与挑战并存，未来有4大发展方向值得关注。
他介绍，目前，我国非晶丝材产业呈现应用场景增多、市场需求渐旺、制备水平提高、企业积极性高、科研机构参与度高等5大特点。据不完全统计，目前全国生产非晶合金丝材的企业有18家，其中玻璃包覆丝材12家、裸丝6家，年产各类丝材近60万米。2024年，非晶丝材实现新增产值约600万元、同比增长260%。
针对当前非晶丝材面临的机遇和挑战，张华进行了深入分析。从机遇来看，非晶丝材应用领域正在不断拓展，且随着下游领域新技术发展对高灵敏度设备需求的不断增长，以及非晶丝材在众多未来领域展现出的巨大发展潜力，非晶丝材将迎来高质量发展期。
从挑战来看，有4方面内容。一是新工艺开发跟不上市场需求。张华介绍，我国目前非晶合金丝材主要制备方法有内圆水纺丝法、熔体淬取纺丝法、玻璃包覆纺丝法等，但这些方法各有优缺点，仍存在进一步完善的空间，且新开发的制备工艺尚不能满足批量化稳定生产的要求。二是量多质次问题依然突出。我国非晶合金丝材存在基础研究相对薄弱、装备精细化不足、原材料纯度有待提高、产品质量不稳定等短板，仍无法生产高端产品，“卡脖子”现象依然存在。三是低端万米无人问津，高端一厘难求。我国非晶合金丝材结构性短缺问题突出，低端丝材产量多，但在传感器领域应用面窄，且价格低、采购量少，而高质量丝材量少价高，一寸难求。四是原材料、工艺精细度、检测设备开发等提升空间大，与国外先进水平相比仍有较大差距。
最后，张华特别就非晶丝材未来4大发展方向进行了展望。
一是未来智能产业对非晶丝材的需求。在智能农业领域，非晶丝材可用于制作土壤传感器、灌溉控制器等智能农业设备，实现对土壤湿度、养分、温度等参数的实时监测和精准控制，提高农业生产效率和资源利用率，推动农业现代化发展。
在智能交通领域，非晶丝材可用于制造智能交通系统中的传感器和监测设备，如交通流量传感器、车辆识别传感器、道路状况监测传感器等，实现对交通流量、车辆信息、道路状况的实时监测和智能管理，提高交通管理效率和安全性。
在智能养老领域，非晶丝材可用于开发智能养老设备，如健康监测手环、智能护理床、康复辅助器具等，实现对老年人健康状况的实时监测和生活照料的智能化，提升养老服务水平和老年人的生活质量。
在低空飞行所需的基础设施建设中，如导航系统、通信设施等，非晶丝材可用于制造高性能的传感器和电子设备，如弱磁、扭矩、方位等传感器，监测飞行器的状态、导航和定位等，提高系统的精度和可靠性。
二是加大对非晶丝材力学性能的开拓力度。例如，非晶丝材可用于制造健身器材中的关键部件，如弹簧、拉力绳等，提升器材的使用寿命和安全性；用于制造钓鱼线、鱼钩等用品，其高强度和耐腐蚀性能有助于提升钓鱼体验；用于制造工业设备所需的牵引绳、船舶缆绳等，其高强度和耐腐蚀性有助于提升设备安全性。
三是加强对复合增强材料的开发。一方面，非晶丝材与碳纤维复合增强材料可用于制造航空航天、汽车制造等领域的高性能结构件，如在飞机机翼中使用复合材料可提高强度和减轻重量。另一方面，开发非晶丝材与其他材料的复合材料，如与陶瓷、塑料等复合，实现材料的多功能化，如非晶丝材与陶瓷复合可用于制造高温环境下的耐磨部件。
四是探索3D打印应用，包括开发适用于3D打印的材料和工艺，实现复杂结构件的快速制造；加强非晶丝材3D打印材料的研发，优化材料成分和性能，提高打印成型性和力学性能；优化非晶丝材3D打印工艺，包括打印参数、路径规划和后续处理工艺，提高打印件的质量和精度。
