来源时间为:2024-09-24
科技蜀光丨给手机穿上“铠甲”,这项技术打破世界垄断2024-09-2416:26:46 来源: 编辑:王桃
四川在线记者史晓露
走进四川虹科创新科技有限公司(以下简称“四川虹科”)生产车间,一块块薄如蝉翼的玻璃从生产线上快速滑过。
不要小看这块玻璃,它是手机屏幕的“铠甲”,虽然厚度仅0.55毫米,但强度是普通玻璃的十倍,手机屏幕“穿上”这块保护玻璃后,即使从近2米的高空抛下,屏幕也能完好无损。它有个霸气的名字叫“王者熊猫”,目前全球每4部手机就有1部在使用它。
凭借在手机屏幕保护玻璃上的技术突破,近日,由四川虹科牵头研发的“高强抗摔耐划手机屏幕保护玻璃关键技术及成套装备”项目,荣获2023年度四川省科学技术进步奖二等奖。
四川虹科创新科技有限公司生产的“王者熊猫”玻璃。
“王者熊猫”如何诞生?
今年以来,四川虹科的生产线昼夜不停,每天,满载着“王者熊猫”玻璃的货车驶往全国各地。不过在2013年时,公司前身——四川旭虹光电科技有限公司一度处于生死存亡边缘。
“当时旭虹光电给长虹做配套,主要生产等离子电视的玻璃基板。”四川虹科总经理何华超回忆,由于等离子电视销量下滑,公司的产品卖不出去,如果不转型只有死路一条。
生死存亡关头,公司看到了智能手机市场的发展机遇。智能手机显示屏上都有一层保护屏幕的玻璃,又称“盖板玻璃”,但在2015年前,盖板玻璃的抗摔高度仅能达到0.8米,玻璃从1.6米处跌落的受损率超过50,迫切需要提升盖板玻璃的抗摔性能。“盖板玻璃和等离子电视玻璃在技术上有相通的地方,因此公司决定向盖板玻璃方向转型。”何华超表示。
不过,转型并不容易。2013年,盖板玻璃的生产技术被美国、日本、德国的公司掌握,国内产品全部依赖进口。何华超还记得,当时公司专门从日本请了专家来做技术指导,但日本专家看了公司的设施条件后,却劝他们趁早放弃。“他说我们的设备精度不够、不懂工艺,做不成这个玻璃。”
不过,公司研发人员不愿意认输,为表决心,企业负责人还在职工大会上立下了军令状。
四川虹科创新科技有限公司的生产车间。
一切从零起步,公司和武汉理工大学、北京工业大学、西南科技大学等高校合作,采用产学研协同攻关模式,开展基础研究与系统开发。
最大的难题是如何把高强度的玻璃做得薄如蝉翼。“原来做等离子电视玻璃,厚度是1.8毫米,但当时国外竞争对手的盖板玻璃厚度可达到0.55毫米,挑战非常大。”何华超说,公司先从玻璃的材料配方上下功夫,通过在玻璃料方里,引入高含量的氧化铝、氧化锆,可以显著提升玻璃强度。
不过,铝含量提高后,生产难度又随之提高。原来,烧制玻璃的窑炉本身的耐火极限只有1650℃左右,但氧化铝、氧化锆的熔点都高于2000℃。为此,研发人员一方面调整玻璃的料方设计,添加助熔材料,一方面进行工艺创新,最终从几百个配方、上千次试验中找到一个成功料方。
在历时8年的科技攻关中,团队成员克服了一个又一个难题:转型初期,研发投入大,公司有三个月发不出工资,但没有人中途放弃;为了攻克玻璃厚薄差难题,2014年,公司负责生产的副总经理王卓卿在车间里吃住了四十多天,没回家;为了开发料方,研发人员长期通宵达旦蹲守在窑炉旁,直到拿到满意的测试数据……
2015年初,团队通过半年持续努力攻关,成功开发出“王者熊猫”第一代高强盖板玻璃产品,在国内首次实现高强盖板玻璃量产。
2019年,公司又成功开发出具有完全自主知识产权的“王者熊猫”第二代产品——高强抗摔耐划手机屏幕保护玻璃,并在2019年9月建成原型生产线1条,实现了高强抗摔耐划盖板玻璃的高效规模化制造。由国内多位院士组成的专家组认为“该项目达到国际先进水平,产品部分指标国际领先”。
四川虹科创新科技有限公司生产的“王者熊猫”玻璃。
让中国制造走向世界
如今,四川虹科的创新成果已推广应用到其他企业的多条生产线,提升了国内特种玻璃的制造能力和水平,产品广泛应用于华为、OPPO、vivo、LG、小米、联想等各类智能终端。据行业协会数据显示,项目产品在手机应用领域的全球市场份额占比达26.3,全球出货量排名第二,国内第一。
“全球每4部手机就有1部在使用‘王者熊猫’玻璃。”何华超介绍,公司给产品起名为“王者熊猫”,就是想让中国制造像大熊猫一样广为人知。
高强盖板玻璃的国产替代,也带来了极大的社会效益。“王者熊猫”问世后,不仅打破了国外技术垄断,填补了国内空白,也把国外产品的价格“打”了下来,降低了国内手机厂商的生产成本,增强了整个产业的竞争力。
“在‘王者熊猫’进入市场前,国外进口的盖板玻璃价格非常高昂,如今,国外产品的价格已降低了10倍,基本和国内产品价格一样。”何华超举例。
除了智能手机外,高强盖板玻璃在飞机、高铁、汽车等视窗、显示领域,在光伏、光热器件的表面防护领域,均有广阔应用前景。“现在我们和多个汽车厂家的供应商都有合作,‘王者熊猫’玻璃车规级应用累计装车量超1500万辆。”何华超介绍,尽管今年全球智能手机出货量增速有所放缓,但公司营收仍逆势增长,1—8月,营收同比增长约20。
创新没有尽头。领完奖后,何华超就和团队返回公司,投入到新一代超强盖板玻璃的研发中。“获奖既是对项目成果的认可,也将激励着我们做出更好的产品。”何华超透露,目前公司正在开发第三代超强盖板玻璃,玻璃厚度能降至0.25毫米,抗摔性能提升50以上,抗划伤性能提升60以上。下一步,将努力让产品性能达到国际领先水平,甚至超越竞品,从而争取更大的市场份额,让中国制造走向世界。
(受访者供图)