阳江合金材料实验室从材料革新到助力产业升级--
专利技术"破壁" 合金产业"焕新"
在中国刀具产业版图上，广东阳江占据着举足轻重的地位--刀剪产量占全国的75%，出口量占全国的85%。然而，这座"中国刀剪之都"繁荣的背后，却隐藏着部分高端材料受制于人的难题。为了获得国外高端材料而付出高昂成本，一直是阳江企业难以绕开的困境。
近年来，阳江合金材料实验室（材料科学与技术广东实验室阳江分中心）以"破局者"的姿态崭露头角。这支由广东省政府与阳江市政府共同支持的科研团队，不仅研发出性能超越进口的国产高端合金材料，更通过专利转化让技术"走"进了车间。近日，中国知识产权报记者走进实验室，对话研发相关负责人朱耀彬博士，探寻专利从实验室走向市场的"通关密码"。
从依赖进口到自主可控
在阳江合金材料实验室的中试车间，一块闪着银灰色光泽的板材吸引了人们的目光。"这是我们自主研发的钛钢钛复合板材，两侧表面是纯钛，芯部是高碳马氏体不锈钢。"朱耀彬演示道，"传统钛合金质轻且极耐腐蚀，马氏体不锈钢硬度高，我们通过钛钢钛轧制复合技术将两者完美结合，实现了'刚柔并济'。"在研发中，实验室创新性地引入高熵合金作为"黏合剂"，将纯钛和马氏体不锈钢两种材料的优势合二为一。"就像三明治结构，中间的高熵合金很稳定，让钛和钢两重异质金属'无缝衔接'。"朱耀彬表示。
在刀剪产业中，如何获得高端材料至关重要。过去，国内刀具企业在高端材料上受限于人，只能依赖高价进口，给企业的生产成本和市场竞争带来了巨大压力。
这一困境激发了团队坚持不懈地钻研与探索，经过多年的攻坚克难，2023年终于迎来了这一技术上的重要突破。实验室研发出了高氮马氏体不锈钢材料--酷乐民（ChromiN？）。该材料具有高硬度、高韧性、高耐蚀的特点，被誉为"三好钢"。用其制成的刀剪产品，按全球最严格的意大利食品安全标准测试，以及欧盟及国家标准检测，结果均远优于食品安全标准要求。
钛钢钛复合板材、酷乐民系列高氮马氏体不锈钢只是该实验室攻克"卡脖子"技术的一个典型。近年来，实验室聚焦刀剪产业痛点，针对传统刀具材料易锈、无法彻底抗菌性等问题，首创"通体含银抗菌不锈钢"技术。通过纳米银离子均匀分布，刀刃无需涂层即可实现长效抗菌，解决了传统刀具"只能表面抗菌，刃部磨损无法持续抗菌"的难题。
与此同时，人工智能的引入则为材料研发按下"加速键"。实验室建立起材料成分-工艺-性能数据库，通过机器学习预测最优配比。"传统'试错法'研发新型不锈钢需要3年，现在缩短至8个月。"朱耀彬举例说，团队研发的高铝轻量化集装箱钢，密度较传统材料降低5%，抗腐蚀性显著提升，虽因成本因素暂未大规模推广，却为绿色物流储备了关键技术。
从实验室到生产线
"我们的专利布局呈'金字塔'结构：底层是基础材料配方专利，中层是工艺控制技术专利，顶层是终端产品应用专利。"朱耀彬介绍，实验室围绕以上系列技术已累计提交专利申请10余件。
"材料研发的终点不应是论文和专利证书，而应是货架上的产品。"朱耀彬指着一把泛着冷光的合金材料说。然而，专利转化的"最后一公里"，往往布满荆棘。实验室选择了一条"双向奔赴"的路径：向上联合高校攻坚核心技术，如与北京科技大学合作；向下携手企业打通量产通道，如与阳江十八子集团合作。
为加速成果转化，实验室创新性地提出了"三阶孵化"模式：第一阶段由实验室投入基础研发，第二阶段与社会资本合资成立产业化公司，第三阶段推动产品在细分市场占据主导地位。实验室先后孵化阳江先进材料科技发展有限公司和高端刀具产业化公司，前者专注材料供应，后者深耕终端产品开发。
针对进口粉末钢市场上供应坯料过厚导致的加工困难问题，实验室创新轧制技术，采用自研的温轧工艺，生产出了厚度小于2毫米的粉末钢板。"过去企业需要将几厘米到几十厘米厚的进口料切割成薄片使用，材料损耗率达30%。现在我们可以直接提供2毫米厚的成品薄板，加工成本大大降低，我们供应的材料，较市场上的进口材料价格降低近50%。"朱耀彬展示的冰刀材料样品薄如蝉翼，却具备惊人的强度："这是又一款使用温轧工艺加工的材料，属于高碳马氏体不锈钢。"这款材料使用在竞技性冰刀上，冰刀产品不仅被国家速滑队选用，更出口至瑞典等国。
"我们不做'技术甩手掌柜'，而是派团队驻厂解决工艺难题。"朱耀彬的手机里存着数十个刀具企业负责人的联系方式，通过专业的服务、技术的驱动、产业的转化将实验室的科技成果从"样品"走向"商品"。如今，实验室已为相关产品注册商标--"酷乐民？（ChromiN？）"材料、"THiE？"刀具、"三好钢"等品牌。
瞄准绿色制造
在距实验室不远处的阳江港，满载集装箱的巨轮正缓缓驶向深海。这些钢铁巨兽的减重需求，让朱耀彬看到了新材料更广阔的舞台。
值得一提的是，阳江合金材料实验室生产的材料均为钢铁废料的再利用。我国每年产生约2.6亿吨废钢，若全部循环利用，可减少1.6亿吨碳排放。实验室研发的废钢再生技术，通过智能分选和精炼工艺，结合实验室的绿色低碳短流程技术，使废钢再生成高端合金的碳排放大大降低。
"材料创新的终极目标是服务国家战略需求。"朱耀彬指出，实验室正布局两大方向：一是绿色循环，利用废钢再生技术降低产品的碳排放；二是突破高端合金的"卡脖子"技术，在更多领域推广应用。朱耀彬坦言："从'1到10'的产业化阶段，成本控制比技术突破更难。"他列举高氮马氏体不锈钢的案例：尽管性能优异，但没有显著的价格优势，让多数企业望而却步。"我们计划通过规模化生产和工艺优化，将三好钢的成本再降20%，让企业真正体会到技术进步带来的好处。"
在朱耀彬看来，实验室的使命不仅是产出论文和专利，更要让技术"走出抽屉、走进车间"，为中国制造注入硬核科技力量。（记者 陈景秋）
转自：中国知识产权报
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