北冶公司薄規(guī)格高性能軟磁合金及制品關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化側(cè)記

研發(fā)人員對薄規(guī)格高性能軟磁合金冷帶表面質(zhì)量進行檢查。

項目名片

隨著航空航天、信息通訊等高端新興領域的快速發(fā)展，對于軟磁合金及制品的質(zhì)量要求日益提高。國內(nèi)高性能軟磁合金及制品的綜合性能與國外同類產(chǎn)品相比存在一定差距，主要依賴進口，面臨“卡脖子”風險。

北冶公司從航空發(fā)動機控制系統(tǒng)磁放大器用薄規(guī)格高性能鐵芯的迫切需求出發(fā)，開展了鐵芯用高性能軟磁合金及制品產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研究，掌握了關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)出某航空發(fā)動機控制系統(tǒng)、光伏新能源、汽車等領域重點裝備急需的軟磁鐵芯，產(chǎn)品穩(wěn)定批量供貨，實現(xiàn)了高端應用領域軟磁材料及制品進口替代，保障了我國重點領域供應鏈的安全可靠。獲得授權(quán)發(fā)明專利4項，實用新型專利1項。

攻關(guān)故事

精密軟磁合金及制品具有較高的磁性能，被廣泛應用于新能源、信息通訊、芯片制造、航空航天、國防工業(yè)等領域，其質(zhì)量要求極為苛刻。國內(nèi)高性能軟磁合金及制品的綜合性能與國外同類產(chǎn)品相比存在一定差距，高端產(chǎn)品長期依賴進口，關(guān)鍵技術(shù)的突破成為困擾行業(yè)的“卡脖子”難題。

北冶公司迎難而上，組建攻關(guān)團隊，以滿足航空發(fā)動機控制系統(tǒng)用磁芯組件的國產(chǎn)化需求為切入點，深入開展高性能軟磁材料、磁芯制品、應用技術(shù)方面研究，以敢于擔當?shù)某嘧又?、勇于突破的?chuàng)新精神、向前一步的優(yōu)質(zhì)服務，實現(xiàn)高端應用領域軟磁材料及制品進口替代，產(chǎn)品穩(wěn)定批量供貨，有力保障了我國重點領域供應鏈的安全可靠，并榮獲2023年首鋼科學技術(shù)一等獎。

敢于擔當扛重任

“對于我們來說，‘卡脖子’問題既是挑戰(zhàn)，也是機遇，我們要迎難而上，為軟磁合金材料及制品的國產(chǎn)化貢獻首鋼力量?！碑斦劶绊椖垦邪l(fā)的初衷時，攻關(guān)團隊成員董浩堅定地說。

隨著航空航天及新一代信息技術(shù)、新能源、智能制造等新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對軟磁合金材料及制品提出了更高的要求，高磁導率、高矩形比、高溫度特性、高填充系數(shù)、高層間電阻等許多高性能的軟磁合金材料及制品落后于發(fā)達國家，只能依賴進口，面臨著“卡脖子”風險。

核心技術(shù)只有牢牢掌握在自己手中，才能真正掌握競爭和發(fā)展的主動權(quán)，研發(fā)國產(chǎn)高性能軟磁材料及制品迫在眉睫。北冶公司聞令而動，迅速成立十余人攻關(guān)團隊，勢必突破國外技術(shù)封鎖，為軟磁合金材料及制品的國產(chǎn)化貢獻首鋼力量。

萬丈高臺，始于一石。軟磁合金材料及制品的應用涉及多個尖端領域，工序從材料生產(chǎn)到制品組裝，難點諸多。攻關(guān)團隊沒有被難題亂了陣腳，研究從最迫切需求的航空發(fā)動機控制系統(tǒng)磁放大器用薄規(guī)格高性能鐵芯出發(fā)，針對國內(nèi)鐵芯用薄規(guī)格軟磁材料存在的問題深入開展攻關(guān)。團隊成員都繃著一股勁，一關(guān)關(guān)地闖，一關(guān)關(guān)地過，勢必要打贏這場仗！

創(chuàng)新突破闖難關(guān)

俗話講：“巧婦難為無米之炊?！睌[在攻關(guān)團隊面前的**道關(guān)隘就是研發(fā)滿足后端軟磁合金制品嚴苛需求的高純凈度、高磁性能的軟磁合金材料。

為了尋找突破口，大家將文獻庫中相關(guān)文獻全部下載，一篇篇、一字字地仔細研讀，生怕錯過任何細節(jié)。結(jié)合理論，團隊成員又開展一系列試驗，確定提升材料性能的關(guān)鍵元素及范圍。這期間，他們做試驗、分析數(shù)據(jù)、討論研究連軸轉(zhuǎn)，試驗稍有點不順利，就常常忘記時間，披星戴月回家是常態(tài)。歷時三個月，攻關(guān)團隊終于摸索出高性能軟磁合金材料的關(guān)鍵元素范圍。

牽一發(fā)而動全身，要想滿足后端制品的性能要求，光是確定關(guān)鍵元素的范圍還遠遠不夠，其工藝也必須精準調(diào)控。為保證材料性能的穩(wěn)定性，攻關(guān)團隊創(chuàng)新性地引入某熱處理工藝，實現(xiàn)對材料性能的精準控制。有志者事竟成，批量產(chǎn)出的軟磁合金相關(guān)指標達到了國外先進產(chǎn)品水平，一個新牌號的合金就此成功開發(fā)，解決了鐵芯原材料的問題。

解決了軟磁合金制品國產(chǎn)化的**步，攻關(guān)團隊成員連日來緊張的情緒也隨之疏解，大家振奮精神，一鼓作氣又很快投入到下一個難題中。鐵芯纏繞的帶材需要薄規(guī)格，同時最終制品又要求高填充系數(shù)、高電阻系數(shù)，這在理論上是相悖的。團隊成員們沒有被困難嚇倒，大家堅信只要勇往直前，辦法總比困難多。通過大量實驗，團隊成員們在無數(shù)個實驗數(shù)據(jù)中摸索到了平衡點，最終研制出高附著性涂層配方與薄規(guī)格帶材卷繞鐵芯生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)出高填充系數(shù)、高層間電阻的軟磁鐵芯，滿足了我國航空發(fā)動機控制系統(tǒng)關(guān)鍵元器件的需求，實現(xiàn)進口替代。

再次沖鋒贏稱贊

就在大家沉浸在高性能軟磁材料及制品關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)成功的喜悅中時，客戶的一個電話又給團隊提出了新的難題。原來客戶需要多個鐵芯組成一套磁組件，同組鐵芯之間磁性能等指標需要極其接近，偏差要控制在百分級，傳統(tǒng)的選配方法非常繁瑣，一個月才能選配出幾組，效率低，無法滿足市場需求。

董浩說：“雖然我們已經(jīng)完成了任務，但是既然客戶向我們提出了需求，就是對我們的高度認可。我們沒有拒絕，積極主動向前一步，幫助客戶解決這個難題，打通產(chǎn)品應用‘最后一公里’?！?/p>

近年來，北冶公司積極推動技術(shù)創(chuàng)新成為首鋼**競爭力，加快打造中國式現(xiàn)代化的首鋼場景，堅持“問”在市場、“落”在現(xiàn)場，把“鍛造長板”作為主攻方向，在市場結(jié)構(gòu)性需求變化中搶抓機遇，以技術(shù)創(chuàng)新提供高質(zhì)量供給，打造企業(yè)持續(xù)競爭優(yōu)勢。面對客戶需求，北冶公司攻關(guān)團隊迅速響應，毫不猶豫接下任務。

作為材料專業(yè)出身的團隊成員，對于電路領域的知識積累較少。為了盡快解決客戶提出的選配技術(shù)難題，他們一邊自發(fā)學習電路的基本工作原理，研究磁電之間的聯(lián)系等理論，一邊走訪多家客戶，了解使用場景、使用過程中的問題等。對于選配方法的研究，攻關(guān)團隊成員笑稱“可謂絞盡腦汁”。通過多輪實驗，歷經(jīng)數(shù)月他們終于開發(fā)出了高一致性鐵芯的選配平臺，選配成功率遠高于傳統(tǒng)方法，選配效率大幅提高，滿足了特種鐵芯高效精準的批量化成套交付需求，贏得了客戶高度稱贊，也贏得了從材料生產(chǎn)到制品組裝、鐵芯選配的全產(chǎn)業(yè)鏈市場。

技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)賴之以贏的利器，是高質(zhì)量發(fā)展的力量源泉。北冶公司薄規(guī)格高性能軟磁合金及制品攻關(guān)團隊以解決“卡脖子”難題為出發(fā)點，在實現(xiàn)關(guān)鍵材料自主可控的同時，讓技術(shù)創(chuàng)新“關(guān)鍵變量”真正轉(zhuǎn)化為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“**增量”，生動詮釋了抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來。