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重庆立道故纸堆淘出无氰电镀技术 美国公司曾欲收购

    8月22日至23日,2015年中国电子电镀专家委员会学术年会在西安举行。因为之前不久发生的天津港“812”特大爆炸事故及其引发的氰化物危机,无氰电镀问题成为年会的焦点话题。

    不可思议的是,在这个国内电子电镀领域最高级别的学术会议上,我市一家民营企业竟受邀作了4场技术报告:重庆立道表面技术有限公司董事长胡国辉和高工赵红兵、王东风、包海生,分别就无氰镀银、无氰镀镉、无氰镀铜、化学镀厚铜作技术报告。

    “这是一项具有革命意义的创新技术!”主持该会议的中国电子电镀专家委员会主任委员安茂忠教授说,我国经过近30年的探索和发展,虽然发展起了较为成熟的无氰镀锌工艺,但无氰镀银、无氰镀铜、无氰镀金等技术还处于探索起步阶段,这将是我国无氰电镀的“第二场革命”。

    而重庆立道是目前我国该领域唯一一个已成系统解决无氰电镀技术的企业。该企业不仅在国内率先攻克无氰镀银、无氰镀铜等技术,还从工艺技术和商用成本上解决工业化应用的问题。目前,其在国内的市场份额已力克国外知名企业,排名第一。

    从故纸堆里找到“门路”

    重庆立道是从2008年开始进军无氰电镀领域的,“突破口”竟是一批搁置了30多年的科研资料。

    “这是我苦寻多年的机遇!”胡国辉说,在此之前,他在白市驿经营着一家效益颇佳的汽车用高分子水性涂料公司,专为长安汽车配套,年产值达6000多万元。但这项经营带给他更多的是失落:因受国内基础材料和研发条件等限制,他们生产的水性涂料产品在性能上始终比不上国际顶级产品,国内水性涂料高端市场几乎完全被美国、德国、日本等国家的大企业所垄断。

    他一直在寻找一种更具市场优势、可与国外大公司相抗衡的先进技术。

    2007年,他在美国考察时发现,美国电化学公司、美国麦德美公司等知名企业正投入大量人力、物力研发无氰镀银、无氰镀铜等技术,并生产出了产品。而在国内,类似产品还是空白。

    “谁掌握了无氰电镀技术,谁就能占领电镀行业的制高点!”胡国辉敏感地意识到,具有优异导电功能的镀银、镀铜、镀金主要用于电子通信行业,随着清洁生产理念逐渐深入人心和电子通信产业的迅猛发展,金银铜的无氰电镀技术将有巨大的市场空间。

    怎样获得这一技术?

    类似这样的核心技术,国外是不可能卖给我们的。回国后,胡国辉立即着手收集相关信息,查阅相关资料,结果在国家科技图书文献中心有了意外收获。

    他通过查阅该中心的科技文献资料,了解到了一段鲜为人知的历史:上世纪60年代,我国因国际社会封锁买不到电镀所需的氰化物,国家为解决电镀原辅材料和技术问题,于1963年在原电子工业部太原二所成立了电镀无氰化工作组,集合当时全国30多名专家和大批企业,大力研究无氰电镀。此项科技攻关一直持续到1973年。

    胡国辉还根据资料记载找到时任电镀无氰化工作组负责人蒋宇侨,并由此得知:这项攻关虽因当时的信息、材料、检测手段等因素的限制,而没有系统解决无氰电镀的工艺技术问题,但在许多研究上都取得了重大进步。

    2008年,胡国辉在德感工业园注册成立立道公司,联合中国人民解放军后勤工程学院欧忠文教授、重庆大学化工学院魏子栋教授等专家,正式展开无氰电镀技术攻关。

    围绕“问题”逐个突破

    立道公司把电子电镀领域用量最大、最难镀种之一的无氰电镀,列为首个攻克目标。

    “无氰镀银,就是用另外的物质来代替氰化物。”胡国辉说,这项技术说起来似乎简单,但做起来却非常难。

    首先,银是一种极不活跃的金属,氰化物却具有极高的络合能力,可与银产生络活物,进而在电镀过程中在镀件上还原析出银,而能替代氰化物且无毒无害的材料并不好找。其次,这种替代不仅要解决科学理论上的问题,还要解决工艺技术和生产应用的问题,是一个非常复杂的系统。

    立道公司决定以问题为导向开展科技攻关:即以原无氰化组的科研成果为技术方向,围绕期间所遇到的问题进行逐个突破。

    就以无氰镀银表层变色问题为例。当时的专家已经能用无氰电镀工艺生产出镀银产品了,但镀出来的银层很快变色。因缺乏先进的检测设备,找不出镀层变色的原因,也就无法从根本上解决这个问题,他们只能把银层镀厚一点,然后打磨抛光,效率非常低。

    而立道公司展开这项研究时已拥有先进的扫描电镜设备。他们通过用扫描电镜检测发现,无氰镀银表层变色的原因,是刚沉积的镀银表层粒子活性太高,容易通过表面反应而变色。这些表层粒子的直径只有几十纳米大小,过去是无法检测出来的。

    找到原因后,他们对症下药,在添加剂中加入一种引发剂,解决了表层变色的问题。

    在解决有些问题上,立道公司还在借鉴国外技术的基础上进行再创新,从而绕开对方的专利技术。

    原电镀无氰化组在研究氰化物替代物时,一直用单一的材料来做实验,而美国是用多种材料进行组合来代替氰化物,其中所用的引发剂是丁酸。立道公司就借鉴了这一技术,不过用另外的材料组合来解决了这个问题。其中所用引发剂,就是将葡萄糖酸进行变性后所形成的材料。

    之后,重庆立道又针对电镀复杂镀件时易发生镀层不均、部分镀层起泡的问题,研发出了走位剂。

    2011年,立道公司已经形成成熟的无氰镀银技术,并在山东、重庆多家企业投入应用,取得成功。同年,胡国辉卖掉水性涂料工厂,全力投入无氰电镀领域,之后又相继攻克了无氰镀铜、无氰化学镀金等技术。

    商用成本比有氰电镀还低

    记者在立道公司看到,该公司生产的产品是一种装在白色炉料桶装里的液体。

    “这叫电镀液添加剂,是由多种材料组合而成、用以替代氰化物的新型络活剂。”胡国辉说,它是电镀的上游产品,就像做火锅所用的火锅底料,加入电镀液后,就可实现无氰电镀。

    因为在前期科研上节省了大量成本,重庆立道的产品还形成了自己的价格优势,一经上市,就给无氰电镀市场带来强烈冲击。

    那时候,我国市场上的无氰镀银、无氰镀铜添加剂,由美国电化学公司、美国麦德美公司等少数几个公司所垄断,每升添加剂售价高达1800元。而立道公司的售价,仅为对方的三分之一。

    美国一家公司不相信中国的企业也能研发出无氰电镀技术,就以技术侵权为名,将立道公司告上法庭。

    当立道公司把样品送到美国检测后,他们傻眼了:立道公司的产品,不仅配方不一样,工艺技术还优于自己。就以无氰镀铜的电镀液温度为例,用美国的产品需要达到60℃,而用立道公司的产品只需要40℃,能源成本远低于国外公司。

    官司没打赢,这家美国公司就出高价收购立道公司,又遭拒绝。无奈之下,美国公司只好采取降价的办法参与竞争。目前,美国公司的无氰电镀添加剂已降到600元/升。

    尽管如此,立道公司的市场占有率还是很快超过了对手。去年,立道公司的销量达到1.2万升,排名中国市场第一;排名第二的一家美国公司,销量为6000升。

    目前,不仅国产大飞机、移动4G基站已采用重庆立道的无氰电镀技术,一些跨国公司也在开始使用该公司的无氰电镀技术,如苹果手机一些关键零部件,瑞士ABB的高压电器,以及LV包的金属拉链头,都已开始使用重庆立道的无氰电镀技术。

    “成本比有氰电镀还低!”武汉凡谷电子技术股份有限公司有关负责人告诉记者,他们目前有个电镀槽在试用立道公司产品,结果表明,因比氰化物运输、存储、管理、废水处理等环节节省了大量成本,立道公司产品的综合成本比有氰电镀低20%左右。今后,他们将全部实行无氰电镀,预计每年的添加剂用量为30多万升。

    今年以来,重庆立道的销量几乎每两个月翻一番,预计明年上半年可实现10万升销量。“这是一个‘井喷式’的市场!”胡国辉说,现在仅仅是一个开始。