国家标准计划《超精密光学模具用硬质合金制品》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC4(全国有色金属标准化技术委员会粉末冶金分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会。
主要起草单位 厦门钨业股份有限公司 、宁波舜宇车载光学技术有限公司 、江苏浩纳光电股份有限公司 。
| 77 冶金 |
| 77.160 粉末冶金 |
一、项目背景 硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料,具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在1000℃时仍有很高的硬度。
超精密光学模具用硬质合金制品属于新型硬质合金,该材料在原料选择、加工工艺、仪器设备上相比于常规硬质合金要求较高。
和传统硬质合金的主要区别在于: (1)大大降低了粘结金属的比例,并通过微量元素(B、Cr、V等)添加及精确控碳技术解决了低粘结相下难控碳和超细晶异常长大的难题,获得最大晶粒不超过1μm,无渗脱碳相,致密的高均质的超细晶坯料。
(2)整体具有优异的强度和韧性,较高的热导率、热稳定性和密度,需满足光学级表面的加工要求。
非球面玻璃镜片(光学镜片)被广泛应用于可见光高清成像、汽车智能化及自动驾驶、5G电信网络通信、激光器、医疗行业等各类成像系统和激光聚焦系统等产品,随着消费电子市场需求的不断增涨和智能时代的到来,人们对光学镜片产品的要求也越来越高。
为了降低光学镜片产品的制造成本,越来越多的企业采用高精密光学模具在高温下将玻璃坯体一次模压成型技术。
高精密光学模具对材料性能要求极其苛刻,要求具有超镜面的表面光洁度、良好的耐磨性、抗高温氧化性、抗高温腐蚀性、抗高温变形性、低热膨胀性、高热导率性、良好的可加工性,制造过程中与玻璃不发生反应等优良的特性。
因为以上特性,超精密光学模具用硬质合金制品是最佳的高精密光学模具材料之一。
超精密光学模具在国际国内光学镜头成型行业已得到广泛应用,产能需求也在逐步攀升,超精密光学模具用硬质合金制品的市场需求会越来越广,经济效益会越来越高。
目前,超精密光学模具用硬质合金制品的制备技术还多数依赖欧美日等国进口,对于国内众多非球面玻璃镜片制造企业和下游相关高端产品制造企业是一个巨大的潜在风险。
二、符合国家政策导向及产业发展需求 根据2021年工信部公布的《重点新材料首批次应用示范指导目录(2021 年版)》,超精密光学模具用硬质合金制品属于新型硬质合金材料范畴;符合《“十四五”原材料工业发展规划》(工信部联规【2021】212号)中推动产业结构合理化---(四)推进产业协同 --- 扩大中高端材料内需——“加快传统材料升级换代,破除制约材料应用的隐形壁垒和不合理规定。
大力开拓传统产品新市场、新用途,不断提升传统产业竞争优势和竞争效率。
”的要求。
同时还符合国家相关产品的十四五相关政策,主要如下: 《基础电子元器件产业发展行动计划(2021—2023 年)》工信部电子〔2021〕5号:面向智能终端、5G、工业互联网等重要行业,推动基础电子元器件实现突破,增强关键材料、设备仪器等供应链保障能力,提升产业链供应链现代化水平。
《智能光伏产业创新发展行动计划(2021-2025年)》工信部联电子〔2021〕226号:夯实配套产业基础,推动智能光伏关键原辅料、设备、零部件等技术升级。
《模具行业“十四五”发展纲要》提到建设现代工业产业体系,需要持续推进产业基础高级化和产业链供应链现代化水平,模具产业作为制造业基础能力的重要组成部分,其水平与能力很大程度上决定了产业链供应链的现代化水平,为此需大力给予支持。
超精密光学模具用硬质合金制品属于高附加值产品,符合“十四五规划”支持传统有色金属行业向高端材料升级转型的需求,符合 “十四五规划”中大力发展高端制造产业的政策要求。
建立规范超精密光学模具用硬质合金制品的国家标准,能填补该领域的空白,使得超精密光学模具用硬质合金制品在技术上保持高度的统一和协调,促使行业内生产技术的提高,为下游客户提供稳定可靠的产品,同时为下游客户选择合适的产品型号提供统一的依据,有利推动我国光学模具材料行业持续快速健康发展,助力我国实现“中国制造2025”的强国战略目标。
本文件适用于粉末冶金法制备的钴含量不超过1%的超精密光学模具用硬质合金制品。 2、主要技术内容 (1)规范超精密光学模具用硬质合金制品的要求,包括牌号、尺寸、化学成分、物理性能和组织结构等指标。 (2)规范超精密光学模具用硬质合金制品的试验方法,包括制品尺寸、物理性能和组织结构的检测。 (3)规范超精密光学模具用硬质合金制品的检验规则,包括批次量、取样量、检测结果判定等。 (4)规范超精密光学模具用硬质合金制品的标志、包装、运输、贮存、随行文件、订货单等内容。