超微弧氧化项目市场分析及拓展计划书.docx
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超微弧氧化项目市场分析及拓展计划书
超微弧氧化项目市场分析及拓展计划书
（初稿）
北京XXX科技有限公司
XXXX年6月
1背景描述
1.1微弧氧化技术简介
等离子体微弧氧化简称微弧氧化（MAO）又称为微等离子体氧化（MPO）阳极火花沉积（ASD）或火花放电阳极氧化（ANOF）,还有人称之为等离子体增强电化学表面陶瓷化（PECC）。
该技术的基本原理及特点是：
微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术，是指在普通阳极氧化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应，从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法，是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，在高温、电场等因素的作用下，金属表面形成陶瓷膜，达到工件表面强化、硬度大幅度提高、耐磨、耐蚀、耐压、绝缘及抗高温冲击特性得到改善的目的。
与传统的阳极氧化法相比，微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固，结构致密，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性、具有广阔的应用前景。
1.2微弧氧化应用范围
1.2.1铝合金表面处理
铝合金以其质轻、耐蚀性好、塑性大、易加工等特性，在我国众多领域中得到应用。
随着近年来国际重金属（铜、铁）期货价格的不断上扬，国内原铝产量增长强劲，铝加工行业的数量不断增长，铝及铝合金在汽车制造、航空航天、武器工业、机械加工、精密仪器、建筑装饰材料、家电、通讯器材等方面的应用也在不断扩大。
铝合金自然状态下形成的氧化膜致密且有自愈合能力,可保护基体金属不再受腐蚀,在大气条件下长期使用的铝合金制品经普通的阳极氧化着色处理便可满足防腐和美观使用要求,但由于轻量化设计已成为制造业的发展趋势,以铝代钢是降低因高转速而引起系统转动惯量增加的有效途径,而传统的铝合金表面硬化方法中电镀硬铬因六价铬的致癌作用和生产过程中产生大量废水严重污染环境及形状复杂的铝制品难以均镀等技术问题而受到限制；硬质（瓷质）阳极氧化不仅电解液中需加入铬酸盐而受到环保限制,更因处理过程中温度要低于9℃而需配制庞大的制冷系统使成本增加及对量大面广的铸造铝合金（主要指铝硅合金）不能处理使其应用大受限制,其它的如热喷涂、激光表面处理等多因成本和批量生产问题而难被产业界接受。
与其它工艺相比较,微弧氧化工艺以其技术简单,效率高,无污染,处理工件能力强等优点,而引起企业界的极大关注。
其原理是将被处理的镁、铝合金制品做阳极,置于脉冲电场环境的电解液中,使被处理样品表面在脉冲电场作用下产生微弧放电而生成一层与基体以冶金形式结合的氧化镁或氧化铝陶瓷层。
其生长特点可简述为:
置于电解液中的镁、铝合金制品,其表面原有的氧化膜受端电压击穿而发生火花放电现象,放电过程产生的微区高温高压条件使样品表层的铝、镁原子与电解液中处于电离态或等离子态的氧离子反应生成氧化镁或氧化铝陶瓷层；生长过程发生在放电微区,开始是对自然状态形成的氧化膜（皮）进行转换,而后进入增厚生长阶段；由于铝、镁氧化物的高阻抗特性,在相同电参数条件下,薄区总是优先被击穿而生长增厚,最终达到整个样品均匀增厚；电解液中无环保限制元素加入,不需酸洗除去样品表面原有的氧化膜（皮）,前处理简单、减少了污水排放。
下表为铝合金微弧氧化与阳极氧化和硬质阳极氧化比较和性能指标对比。
表1微弧氧化与阳极氧化和硬质阳极氧化比较和性能指标对比
项目
微弧氧化
阳极氧化
硬质阳极氧化
适用性
耐磨损、耐腐蚀、隔热、绝缘、抗热冲击、抗高温氧化、防护装饰
防护装饰、作油漆底层，提高漆膜结合力
用于要求耐磨、耐蚀、隔热、绝缘的铝合金件
电压（V）
〈700
13～22
10～110
电流（A）
强流
0.5～2.0（电流密度小）
0.5～2.5（电流密度小）
最大厚度（μm）
300
〈40
50-80
处理时间
10～30min（50μm）
30～60min（30～60μm）
1-2h（50μm）
显微硬度（HV）
可调，控制生产
最大可达3000
300-500
击穿电压（V）
>2000
低
热冲击
可承受2500℃以下热冲击
差
对环境的危害
对环境无污染
需特殊处理
排污
需特殊处理
排污
均匀性
内外表明均匀
产生“尖边”缺陷
产生“尖边”缺陷
柔韧性
韧性好
膜层较脆
孔隙率（％）
0～40
>40
>40
耐磨性
磨损率
差，容易磨掉
差，容易磨掉
5%盐雾实验（小时）
>1000
>300（重铬酸钾封闭）
粗糙度Ra
可加工至～0.037μm
一般
一般
电阻率（欧姆/厘米）
着色牢固性
长期不褪色
容易褪色（化学染色）
工艺流程
去油→微弧氧化
碱蚀→酸洗→机械性清洗→阳极氧化→封孔
去油→碱蚀→去氧化→硬阳极氧化→化学封闭→封蜡或热处理
溶液性质
弱碱性溶液
酸性溶液
酸性溶液
工作温度（℃）
<45
13～26
-8～10
抗热震性
300℃→水淬，
35次无变化
好
1.2.2镁合金表面微弧氧化处理
镁是最轻的金属结构材料之一,密度只有1.74g/cm3,比强度和比刚度都较高,并且还具有切削加工性和电磁屏蔽性好、回收率高等优点,广泛应用于汽车工业、航空航天以及电子产品等许多领域。
镁合金正在成为继钢铁、铝之后的第3大金属工程材料,被誉为“21世纪绿色工程材料”。
但是镁的化学性质十分活泼,极易与氧气、氮气、水、CO2、SO2等发生反应而生成致密度系数较低的一层非金属膜,这层膜不能阻止氧等气体的进一步反应,对金属基体起不到有效的保护作用。
另外,镁的标准电极电位为-2.34V,是常用金属结构材料中最低的,当与其它金属接触时,易发生电偶腐蚀而加速溶解腐蚀,这些都成为限制镁合金应用的关键问题。
为了进一步提高镁合金的使用性能,扩大镁合金的应用范围,除了开发高纯镁或新型镁合金之外,进行适当的表面处理以提高其耐蚀性也是一种有效的方法。
目前所采用的处理措施主要有化学转化处理、阳极氧化处理、微弧氧化、有机涂层、金属涂层等。
镁的特殊性能如密度低、比强度和比刚度高、减振性好、电磁屏蔽性能优异、切削加工性和热成形性好等使其在移动通信、手提计算机等的壳体结构件上以及在汽车、电子、电器、航空航天、国防军工、交通等领域都具有重要的应用价值和广阔的应用前景。
在很多传统金属矿产趋于枯竭的今天，加速开发镁是中国社会可持续发展的重要措施之一。
中国是镁资源大国，其储量占世界镁资源总量的70％。
进入20世纪90年代以来，随着改革开放和市场经济的不断深入发展，中国镁工业也有了突飞猛进的发展。
2000年全国镁产量约为200kt，几乎占世界镁产量的40％，位居全球第一。
2003年，原镁产量达到354kt，原镁产能接近600kt，比2002年净增100kt，同比增长32.1％，占全球镁产量的2／3，是世界上第一大镁生产国。
镁也成为中国继铝、铜、铅、锌之后的第五大有色金属。
中国镁合金的优势还被国内许多企业所认识，在航空航天、汽车、摩托车和3C产业中镁合金产品或零部件已经开始获得应用。
例如，为汽车配套的变速箱上下壳体；手机、PDA外壳、CD机、MP3、便携DVD、对讲机外壳等8类3C产品等。
镁合金具有密度小、比强度高等优点,但是还具有化学性质特别活泼的特性,在自然条件下极易与空气中的氧反应,形成的氧化膜疏松、多孔，不能保护内部金属不再受腐蚀。
所以表面防腐是镁合金能得到广泛应用的关键一步。
而镁合金微弧氧化陶瓷层的致密结构恰能达到提高其防腐性的作用,经微弧氧化处理后的镁合金盐雾试验48h均在9.8级以上。
基于镁金属的特性，几乎所以的镁合金都要进行表面氧化处理，而微弧氧化技术恰恰可以大幅提高镁合金的表面耐蚀性，显著提高其硬度。
2微弧氧化市场分析
2.1市场需求分析
2.1.1是国家重点科技攻关课题
微弧氧化技术优良的技术优势和广阔的应用前景引起了国内学者的极大关注，从“十一五”开始，中科院、航天科技集团、科工集团、兵器装备集团、装甲兵工程学院表面工程研究所、北京钢铁研究院等一大批研究机构和院校把微弧氧化技术作为重点和热点科研项目。
这与国家的能源战略和资源战略是相辅相成的。
进入21世纪以来，我国已经变成了能源和资源消费大国。
国家有关部门早已意识到靠传统的粗放型资源消耗来获取经济的发展是不符合我国国情的，必须走可持续发展的能源、资源战略。
这样就必须在生产当中采用新工艺，开发新材料，提高矿产资源的深加工水平，提高资源的利用率。
微弧氧化工艺从根本上克服了传统的阳极氧化和硬质阳极氧化的缺陷，极大地提高了被氧化部件的表面性能，氧化工艺更加简单，符合环保要求。
国内众多的厂商已经关注到此技术的巨大应用前景和经济效益，正积极寻求微弧氧化工艺与生产相结合的途径。
更为重要的是航空航天部门资金充裕，需求巨大。
“十三五”期间，我国会投入大量推动进行航天事业持续蓬勃发展，而航空航天部门是对新材料新工艺需求最旺盛最迫切的行业，镁合金的大量应用能够显著提高运载火箭及各类航天器的军事、经济效益。
2.1.2是污染型企业向环保型企业过渡的迫切要求
由于阳极氧化处理工艺烦琐、效率低；污染严重，达不到环保排放标准，因此国内的专业阳极氧化厂家和众多企业的阳极氧化生产线将面临严重的生存危机。
特别是在北京、长三角地区、珠三角等地区，对于企业的环保排放标准有严格的限制。
从今年开始，国家采取了更加严厉的环保督查措施，不断加大处罚力度，关停了众多污染企业，明确企业责任人在造成环境污染时的法律责任。
因此，在今后相当长的一段时间内，微弧氧化工艺必然是取得传统阳极氧化和硬质阳极氧化的理想工艺。
微弧氧化量产后带来的社会效益、环保效益将远远超过其经济效益。
2.1.3是提高铝合金、镁合金表面性能的优良工艺
微弧氧化工艺把陶瓷优异的表面性能和金属良好地结合在一起，既克服了陶瓷脆性大、易碎的缺点，又改善了铝合金表面易腐蚀、硬度和强度不足的缺陷，极大地扩大了铝、镁及其合金的应用范围，同时也改善了很多铝、镁合金材料的表面性能，提高了强度，是传统表面处理方法的极佳的替代工艺。
微弧氧化工艺在国内的主要应用表2所示：
表2 微弧氧化技术部分应用领域
应用领域
应用范围
所用膜层
航空航天高精密器件业
耐热、耐腐蚀、抗冲击部件、运载火箭、飞机零件及所有采用阳极氧化铝合金部件
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层、绝缘层
机械制造业
高速耐磨部件、承压部件、机械配件、齿轮、自行车等
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层
汽车制造业
各种铝部件、发动机箱体、活塞、化油器、轮毂等
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层
建材装饰业
门窗、民用建材、装饰品、厨房用具
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层
兵器制造业
火箭发动机喷喉、军用装甲车辆、弹体尾翼、枪体、头盔、各种检测仪器等
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层、绝缘层
医疗器械业
人工关节、医疗检测仪器等
耐磨层
电子通讯器材业
高档手机壳体、笔记本壳体等
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层
高档日用消费品业
高档厨具、高档化妆品壳体
耐磨层、耐热层、耐腐蚀层
2.2市场容量分析
（略）
3微弧氧化技术市场现状和存在的问题分析
本人根据多年的铝合金表面处理从业经验，始终密切关注着微弧氧化的技术发展和市场需求。
结合微弧氧化客户的反馈信息以及微弧氧化膜层性能和其他工艺的性能的对比，分析出目前微弧氧化技术现状、市场现状和存在的主要问题。
3.1技术发展现状
目前从网上和其他渠道获取到的信息表明，微弧氧化工艺技术的主流派有两大类，一是由蒋百灵教授为主西安理工大学团队、哈工大等院校构成学院派，而是由富士康、比亚迪等合资企业的流出来的外资派。
学院派以销售电源并赠送工艺为主，电源配方简单仅能生成粗糙的膜层和简单的黑白色膜层，膜层疏松层厚、硬度高但膜层脆、孔隙率高、盐雾试验不达标、溶液不稳定、镁合金溶液不稳定容易报废、镁合金材质不能生产黑色膜层，限制了镁合金在多种行业和环境上的应用。
由于无法满足客户实际生产中的需求，这也导致当前市场对微弧氧化工艺不认可的主流意识。
外资派是外资企业的技术人员流出来的一些高级技工，他们掌握了一些外资企业引进的国外的微弧氧化工艺，国外微弧氧化的工艺可以规模化应用于某些要求不严格的产品上，目前主流外资派在广东一带有些厂家在做一些外资的订单，但是外资派的工艺难以满足市场上客户对微弧氧化更高性能指标的要求。
3.2微弧氧化存在的问题和技术瓶颈
3.2.1微弧氧化工艺存在的问题
微弧氧化工艺当前存在的主要问题有耗电量高、放热量大、药剂贵、膜层没有装饰性、电源无法满足规模化生产的需要、膜层粗糙等。
目前需要解决的技术瓶颈有：
大功率高可靠性电源的研发，使其具备规模化生产和单次处理大面积工件的需要；配方的优化，以解决疏松层、成膜速率的问题，以及丰富颜色构成，解决装饰性的问题；进一步降低成本，使其规模化应用得以实现。
3.2.2当前表面处理行业面临的主要问题
阳极氧化是铝合金材料的主流处理工艺，其生产成本低膜层通过染色色泽艳丽，处理方式很多，能满足大部分客户的表面装饰需求。
其缺点是工艺流程复杂需要大量的清洗水，由于目前的环保形势，对废水排放的严格要求，这种工艺的成本迅速上升，江浙一带的每吨废水处理费用达到50元每吨，环保部门查处力度越来越大，阳极氧化厂的日常生产受到限制。
硬质氧化，硬质氧化是一种低温氧化工艺，膜层光滑硬度高，最高HV硬度可以达到500HV，现在的工艺可以通过药剂腐蚀扩孔染色，能像阳极氧化一样生产各种色彩的器件。
缺点是氧化温度要求很低，一般溶液在零度一下，工艺不好控制，硬度最高限不能满足功能性要求，在耐磨方面受到硬度不能提高的限制，盐雾时间不如微弧氧化的时间久。
镁合金的氧化市场，镁合金是很活泼的金属，容易产生腐蚀，一直缺少有效的防护手段，阳极氧化，硬质氧化都不能给镁合金做防护图层，市面上的微弧氧化工艺可以做镁合金的防护图层，但是盐雾效果不尽人意，这也是影响镁合金材料应用的瓶颈问题。
4XXX公司的微弧氧化工艺的技术突破
1、耐腐蚀。
耐盐雾时间可达1000h，极限5000h以上，极大地满足了客户对耐腐蚀产品的品质提升需求，扩大了应用工况；
2、膜层致密。
普通微弧氧化膜层呈现火山状，杜尔的膜层呈现纳米致密膜层，粗糙度由普通微弧氧化膜层的0.5
提升到0.001-0.05
。
极大地改善了手感以及装饰性，同时具备疏水自洁功能，这也是提高盐雾时间的理论依据。
3、普通微弧氧化的耐磨性能不能满足客户要求，主要原因是膜层分布不均匀，硬度高但缺乏柔韧性。
杜尔公司通过优化电源参数和采用新型的控制方式，使得微弧氧化膜层分布均匀，兼具柔韧性，极大的提高了耐磨性能。
4、杜尔公司微弧氧化膜层疲劳性测试明显优于硬质氧化，而普通微弧氧化不如硬质氧化。
5、经超微弧氧化后的膜层绝缘电阻达到1G欧，可抵御1000V交流电冲击。
综上所述，基于杜尔公司的微弧氧化工艺，对于铝合金的硬质氧化，耐磨件，耐腐蚀件的品质性能提升，对于客户超苛刻的环境工况，以及铝合金的铸铝，锻造铝，压铸铝的氧化困难都能够迎刃而解，可以取代部分硬质氧化市场份额。
对于镁合金杜尔公司的优势更是十分明显，镁合金的耐腐蚀，亚光黑，力学性能都是业界解决不了的，这个市场潜力巨大，极具开发价值，钛合金的医疗器械市场可以替代国外的产品，高端客户的开发很有意义。
5杜尔公司的战略布局的建议
1、依托上海旗舰表面处理研发中心的资源，利用其韩资、台湾企业的渠道，直接对接其公司研发技术部，开发高端客户。
针对铝合金为主的市场3C高端应用，力推镁合金替代铝合金。
因微弧氧化的成本问题，选择附加值高的功能性高端器件。
2、依托深圳某电池壳总成企业，为其配套加工绝缘要求高、耐腐蚀的各类电池壳体，打造电池壳配套加工的成功案例，并以此为点，全面拓展超微弧氧化工艺在再电池行业的全面应用。
3、臭氧发生器放电室的绝缘需求，代替掉行业内原陶瓷板，市场容量巨大。
4、医疗器械的生物相容性，开发国内高端体内植入器件的市场，代替国外的市场垄断，医疗器械行业附加值高，产品生产量大，是个非常适合微弧氧化工艺的大市场。
5、大力拓展镁合金市场。
因我们的技术是颠覆性的技术参数，我们要大力普及杜尔公司新的技术参数，扩大镁合金市场的应用份额，选择典型的行业应用作为突破，以无人机、航空航天部件、制导兵器为开发重点，以点带面扩大应用。
6、根据客户的需求，定制开发新的膜层特性，解决客户迫切需要解决的其他问题。
6公司的经营理念和定位
公司的理念是：
为客户提供有增值价值的服务，为客户提高品质，提升产品附加值，而不是为了争取客户去打价格战。
公司定位于高端市场，任何一种科技产品都是从高端慢慢到低端应用的一个过程。
我们定位于此，避免浪费公司有限的资源，让客户的开发更有效率。
具体市场方向的规划，依托轻量化大背景的需求，无人机，汽车类配件的轻量化设计，提供高耐腐蚀，高耐磨，高绝缘器件的开发，具体指向企业为高端3C企业的电子产品，新能源汽车轻量化的配件产品，无人机机身轻量化的设计需求，锂电池电池壳，臭氧发生器，空气气缸等等行业。
以上为我的浅显认识，因未全力关注，所以难免有遗漏的地方，我以后会全力以赴开拓更多的市场应用，更深入的调研市场需求方向，为企业带来更大的发展。
希望领导批评指正。
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