再難的技術，也可以撕破
先說個冷知識。
當下最流行的折疊屏手機，之所以屏幕能承受幾十萬次的折疊且不變形不斷裂，就是因爲在襯底中使用了手撕鋼做掩膜版，增加了折疊性，減輕了機身重量。
掩膜版就是一種特殊的手撕鋼。
曾幾何時，如同芯片被卡脖子一樣，手撕鋼也長期被西方國家壟斷。
西方企業不僅漫天要價，高端産品人家還不願賣給我們，國内能見到的，全都是低端貨。
如今，這種情況發生了巨大變化。
我國不但能造出手撕鋼，而且比國外産品更薄、更韌、更均勻，加工水平還更先進！
這種鋼究竟厲害在哪裏，中國又是如何打破國外壟斷的呢？
什麽是手撕鋼？
手撕鋼，是一種不鏽鋼的箔材，必須控制在 0.025 毫米以下的厚度，大概隻有 A4 紙的四分之一。
因爲足夠薄，直接用手就能輕易撕開，故而得了 " 手撕 " 的名頭。
徒手撕開手撕鋼
除了超薄，手撕鋼還有很多令人叫絕的特性。
從力學特性來看，手撕鋼的晶粒度（金屬中晶粒大小）達到 9 級，屬于超細級别。
晶粒越小，代表着強度和硬度越高，延展性和韌性更強。
對于制造柔性屏而言，手撕鋼柔若絹絲，可連續 20 萬次翻折而不斷。
從光學特性來看，手撕鋼表面非常光滑，甚至能與日常使用的鏡面相媲美，用來生産柔軟、彎折、粘貼的平面鏡剛好合适，可取代玻璃平面鏡。
手撕鋼本身是不鏽鋼，還具有耐弱腐蝕、耐高溫、抗氧化的性質，對電磁波也有良好的屏蔽作用。
具有多種卓越特性的手撕鋼，被廣泛應用在包括航空航天、汽車制造、電子設備等高端制造業中，日常生活用品和建築裝飾領域裏也随處可見手撕鋼的身影。
比如航天器的太陽能電池闆，在地上的時候是折疊的，到太空中才打開。
太空條件下的材料選擇，耐腐蝕、抗氧化、耐冷熱是基本要求，重量輕、可折疊就有點難度了，外加需要屏蔽電磁波——這麽綜合考慮下來，手撕鋼是當仁不讓的最理想襯底材料。
在太空中展開的太陽能電池闆（示意圖）
因爲耐高溫、強度高，在航空航天領域，手撕鋼可作爲制造噴氣式發動機燃燒室葉片的重要組成材料，避免因高熱環境對發動機工況産生不利影響。
在軍事領域中，需要屏蔽電磁波的電子設備非常多，手撕鋼無疑是不二之選。
在民用領域，手撕鋼的用處也不少。
比如高級的電池，儲能的包裹層要求有一定的耐腐蝕性，還要兼容強度和韌性，以及輕便性，手撕鋼自然成爲首選材料。
當下最流行的折疊屏手機，之所以屏幕能承受幾十萬次的折疊且不變形不斷裂，就是在襯底中使用了手撕鋼做掩膜版，增加了折疊性，減輕了機身重量。
折疊屏手機
手撕鋼作爲核心材料，在計算機、醫療器械、家裝五金、建築、橋梁、機械制造等領域的高新科技産品中也有很多應用。
手撕鋼無處不在，已經成爲不可缺少的材料。
造手撕鋼難在哪裏？
手撕鋼雖好，但也不是想造就能造出來的。
過去近 30 年間，西方一直壟斷着手撕鋼的制造技術，中國想要，隻能買。
2012 年之前，我國隻能軋出 0.1-0.5 毫米厚的鋼闆，對 0.05 毫米的低成本、高質量手撕鋼需求量很大，占全球市場八成。
一片普通 A4 紙大小的手撕鋼，進口價約 400 元，我國每年要花費大量外彙儲備購買手撕鋼。
而且，當時先進的 0.02 毫米手撕鋼制造技術被日本和德國等幾個國家牢牢掌握，爲了扼制我國在這一領域的發展，這些國家還對我國禁售高端産品。
那麽，用厚厚的鋼闆制造出薄如蟬翼的鋼箔，難度究竟在哪裏呢？
手撕鋼實在太薄，單從厚度和精度上看，制造标準必須控制在 0.02 毫米以内，誤差則不能超過千分之一毫米。
所以，普通鋼材如果要變薄，那種像打金箔一樣的鍛打工藝就不行了，因爲無法保證厚度的均一，隻能利用精密控制的帶鋼軋機，将鋼材軋制成手撕鋼。
這是手撕鋼工藝的關鍵。
心急吃不了熱豆腐，軋制鋼材也一樣，需要使用專門的二十輥可逆式冷軋機組進行，把較厚的鋼闆一點一點攤薄，最後軋制到 0.02 毫米厚度。
我國軋制鋼箔基本也是一樣的思路，但當鋼闆的厚度被軋到 0.05 毫米左右時，對機器的要求就更高了。
二十輥可逆式冷軋機組工程示意圖
到這個厚度時，每軋制一遍，機器上的 20 個輥子必須重新配備，保證精密的互相配合。
在這個精度下，整套工序當中所有的軋輥共計有幾萬種不同的變化，而正确答案卻隻有一個。
還要考慮到鋼箔這時候已經很薄了，仍然需要不停地退火加熱，拉伸矯直，稍不注意就會撕裂斷開。
這麽冷熱交替精密控制的軋鋼過程，至少還得來幾回。
這就好比一些網絡遊戲中的兵器鍛造，每次鍛造都冒着極大的風險，一旦出現問題，則前功盡棄。
顯然，能經受考驗的鋼材也絕非 " 凡胎 "，鋁、鎂、氧、硫這些不良雜質都必須盡力去除，否則成品率極低。
這就對鋼材的冶煉提出很高要求。
在軋制過程中，手撕鋼的表面也不能留下任何肉眼可見的劃痕，以及印記、花紋、褶皺或卷曲，這就要求相對無塵的生産條件。
因爲實在太薄，生産過程中混入的任何微小顆粒，都有可能導緻廢品率提高。
由于以上這些制造難點，手撕鋼遲遲無法實現國産。
我國每年進口的手撕鋼，每噸平均價格接近 500 萬，是國際市場标價的兩倍。
我國曾考慮引進日本生産線，但被日方一口回絕，他們還嘲笑道：中國永遠無法制造手撕鋼。
中國手撕鋼如何突圍 ?
面對西方國家的技術封鎖，我們除了迎難而上，别無選擇。
這次還是國家隊出手！
2016 年初，山西太鋼成立了 15 人的 " 手撕鋼 " 創新研發團隊，曆時 2 年多的時間，經過 711 次試驗失敗——相當于平均每天都要經曆一次試驗失敗——終于攻克了 175 個設備難題和 452 個工藝難題，從 4 萬多種軋輥排列組合中選出一種成功的軋制方法。
整套工藝包括 5 到 6 個軋程，每個軋程需要 20 多道工序，一百多道工序中，不允許絲毫出錯。
山西太鋼不鏽鋼精密帶鋼有限公司的生産車間
2018 年初，團隊成功生産出厚度爲 0.02 毫米，寬幅達到 640 毫米的手撕鋼，不僅在厚度上打破西方原有的壟斷，還把從前 400 毫米的寬幅超越了，直接促使國外同類産品的大幅降價。
0.02 毫米手撕鋼成功投産後，太鋼的研發小組并未解散，反而繼續招兵買馬。
2020 年 8 月，太鋼的手撕鋼技術又一次刷新世界紀錄，最薄厚度達到 0.015 毫米。
太鋼成爲當時世界上唯一可批量生産寬幅軟态不鏽鋼箔材産品的企業。
2023 年，據公司研發中心主任介紹，手撕鋼的厚度已經能做到 0.012 毫米。
0.015 毫米厚的手撕鋼
技術突破的同時，太鋼還積極實現設備國産化。
2023 年 5 月，太鋼 3 号軋機項目順利通過驗收，開始試生産，這可是一條國産軋機生産線，零部件國産率超過 90%，軋機牌坊、背撐軸承、測厚儀均爲我國自主研發。
太鋼精帶 3 号軋機
其中，作爲軋機 " 大腦 " 的 PLC 控制系統，采用寶武集團寶信軟件公司自主研發的産品，可實現高速軋制，高精度軋制，一舉打破國外壟斷。
針對軋制過程中産生的油霧、廢水、噪聲和固體廢棄物污染等問題，新産線采用國内外先進的治理技術和措施，整套設備在能耗、環保等方面均達到國際先進水平。
不光有太鋼，福建青拓科技有限公司在 2023 年 11 月也宣布成功使用國産化設備軋制出 0.015 毫米厚、600 毫米以上寬度的手撕鋼。
青拓公司手撕鋼厚度實測 截圖來源：福安新聞
我國手撕鋼生産有了雙保險，再也不用擔心卡脖子難題了。
手撕鋼技術的突破，不但造就了鋼鐵行業的高附加值神話，也帶動了下遊領域的發展。
手撕鋼原材料隻要兩萬元一噸，經過加工後，價格隻有進口的一半，成品也可賣到 200 多萬元一噸，科技附加值非常高。
手撕鋼的價格被打下來，各行各業也願意嘗試着用其來開發新産品。
比如醫療設備行業，利用手撕鋼研制出更柔韌的導管和手術器械；儲能電池也大大普及了手撕鋼，同樣體積的電池，使用 0.015 毫米手撕鋼，電池容量能夠增加 17%。
可以預見，手撕鋼技術帶來的革新浪潮還将持續擴散。
我願意把手撕鋼國産化視爲一種宣言：
隻要下功夫，再難的技術都可以 " 撕破 "！
