陽江合金材料實驗室從材料革新到助力產業升級--
專利技術"破壁" 合金產業"煥新"
在中國刀具產業版圖上，廣東陽江占據著舉足輕重的地位--刀剪產量占全國的75%，出口量占全國的85%。然而，這座"中國刀剪之都"繁榮的背后，卻隱藏著部分高端材料受制于人的難題。為了獲得國外高端材料而付出高昂成本，一直是陽江企業難以繞開的困境。
近年來，陽江合金材料實驗室（材料科學與技術廣東實驗室陽江分中心）以"破局者"的姿態嶄露頭角。這支由廣東省政府與陽江市政府共同支持的科研團隊，不僅研發出性能超越進口的國產高端合金材料，更通過專利轉化讓技術"走"進了車間。近日，中國知識產權報記者走進實驗室，對話研發相關負責人朱耀彬博士，探尋專利從實驗室走向市場的"通關密碼"。
從依賴進口到自主可控
在陽江合金材料實驗室的中試車間，一塊閃著銀灰色光澤的板材吸引了人們的目光。"這是我們自主研發的鈦鋼鈦復合板材，兩側表面是純鈦，芯部是高碳馬氏體不銹鋼。"朱耀彬演示道，"傳統鈦合金質輕且極耐腐蝕，馬氏體不銹鋼硬度高，我們通過鈦鋼鈦軋制復合技術將兩者完美結合，實現了'剛柔并濟'。"在研發中，實驗室創新性地引入高熵合金作為"黏合劑"，將純鈦和馬氏體不銹鋼兩種材料的優勢合二為一。"就像三明治結構，中間的高熵合金很穩定，讓鈦和鋼兩重異質金屬'無縫銜接'。"朱耀彬表示。
在刀剪產業中，如何獲得高端材料至關重要。過去，國內刀具企業在高端材料上受限于人，只能依賴高價進口，給企業的生產成本和市場競爭帶來了巨大壓力。
這一困境激發了團隊堅持不懈地鉆研與探索，經過多年的攻堅克難，2023年終于迎來了這一技術上的重要突破。實驗室研發出了高氮馬氏體不銹鋼材料--酷樂民（ChromiN？）。該材料具有高硬度、高韌性、高耐蝕的特點，被譽為"三好鋼"。用其制成的刀剪產品，按全球最嚴格的意大利食品安全標準測試，以及歐盟及國家標準檢測，結果均遠優于食品安全標準要求。
鈦鋼鈦復合板材、酷樂民系列高氮馬氏體不銹鋼只是該實驗室攻克"卡脖子"技術的一個典型。近年來，實驗室聚焦刀剪產業痛點，針對傳統刀具材料易銹、無法徹底抗菌性等問題，首創"通體含銀抗菌不銹鋼"技術。通過納米銀離子均勻分布，刀刃無需涂層即可實現長效抗菌，解決了傳統刀具"只能表面抗菌，刃部磨損無法持續抗菌"的難題。
與此同時，人工智能的引入則為材料研發按下"加速鍵"。實驗室建立起材料成分-工藝-性能數據庫，通過機器學習預測最優配比。"傳統'試錯法'研發新型不銹鋼需要3年，現在縮短至8個月。"朱耀彬舉例說，團隊研發的高鋁輕量化集裝箱鋼，密度較傳統材料降低5%，抗腐蝕性顯著提升，雖因成本因素暫未大規模推廣，卻為綠色物流儲備了關鍵技術。
從實驗室到生產線
"我們的專利布局呈'金字塔'結構：底層是基礎材料配方專利，中層是工藝控制技術專利，頂層是終端產品應用專利。"朱耀彬介紹，實驗室圍繞以上系列技術已累計提交專利申請10余件。
"材料研發的終點不應是論文和專利證書，而應是貨架上的產品。"朱耀彬指著一把泛著冷光的合金材料說。然而，專利轉化的"最后一公里"，往往布滿荊棘。實驗室選擇了一條"雙向奔赴"的路徑：向上聯合高校攻堅核心技術，如與北京科技大學合作；向下攜手企業打通量產通道，如與陽江十八子集團合作。
為加速成果轉化，實驗室創新性地提出了"三階孵化"模式：第一階段由實驗室投入基礎研發，第二階段與社會資本合資成立產業化公司，第三階段推動產品在細分市場占據主導地位。實驗室先后孵化陽江先進材料科技發展有限公司和高端刀具產業化公司，前者專注材料供應，后者深耕終端產品開發。
針對進口粉末鋼市場上供應坯料過厚導致的加工困難問題，實驗室創新軋制技術，采用自研的溫軋工藝，生產出了厚度小于2毫米的粉末鋼板。"過去企業需要將幾厘米到幾十厘米厚的進口料切割成薄片使用，材料損耗率達30%。現在我們可以直接提供2毫米厚的成品薄板，加工成本大大降低，我們供應的材料，較市場上的進口材料價格降低近50%。"朱耀彬展示的冰刀材料樣品薄如蟬翼，卻具備驚人的強度："這是又一款使用溫軋工藝加工的材料，屬于高碳馬氏體不銹鋼。"這款材料使用在競技性冰刀上，冰刀產品不僅被國家速滑隊選用，更出口至瑞典等國。
"我們不做'技術甩手掌柜'，而是派團隊駐廠解決工藝難題。"朱耀彬的手機里存著數十個刀具企業負責人的聯系方式，通過專業的服務、技術的驅動、產業的轉化將實驗室的科技成果從"樣品"走向"商品"。如今，實驗室已為相關產品注冊商標--"酷樂民？（ChromiN？）"材料、"THiE？"刀具、"三好鋼"等品牌。
瞄準綠色制造
在距實驗室不遠處的陽江港，滿載集裝箱的巨輪正緩緩駛向深海。這些鋼鐵巨獸的減重需求，讓朱耀彬看到了新材料更廣闊的舞臺。
值得一提的是，陽江合金材料實驗室生產的材料均為鋼鐵廢料的再利用。我國每年產生約2.6億噸廢鋼，若全部循環利用，可減少1.6億噸碳排放。實驗室研發的廢鋼再生技術，通過智能分選和精煉工藝，結合實驗室的綠色低碳短流程技術，使廢鋼再生成高端合金的碳排放大大降低。
"材料創新的終極目標是服務國家戰略需求。"朱耀彬指出，實驗室正布局兩大方向：一是綠色循環，利用廢鋼再生技術降低產品的碳排放；二是突破高端合金的"卡脖子"技術，在更多領域推廣應用。朱耀彬坦言："從'1到10'的產業化階段，成本控制比技術突破更難。"他列舉高氮馬氏體不銹鋼的案例：盡管性能優異，但沒有顯著的價格優勢，讓多數企業望而卻步。"我們計劃通過規模化生產和工藝優化，將三好鋼的成本再降20%，讓企業真正體會到技術進步帶來的好處。"
在朱耀彬看來，實驗室的使命不僅是產出論文和專利，更要讓技術"走出抽屜、走進車間"，為中國制造注入硬核科技力量。（記者 陳景秋）
轉自：中國知識產權報
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