新质曲阜|解锁性能天花板，曲阜这家企业重塑活塞制造标杆

齐鲁晚报·齐鲁壹点 易雪 通讯员 岳雷霆 夏明星

作为发动机的“心脏”，活塞承受着交变的机械负荷和热负荷，是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一，其性能直接决定装备运转效率与使用寿命。性能的关键在于材料与技术，位于曲阜经济开发区的曲阜金皇科技有限公司（以下简称金皇科技）自主研发的 Al2O3-TiC/Al复合材料活塞，以其卓越的耐磨性、耐高温性、耐疲劳性，技术性能达到同类产品的国际先进水平，使其成为了国内活塞行业的领军企业之一。

如今，金皇科技以 2000 万只年产量、1000 余种活塞产品型号，不仅撑起中国汽车、摩托车、柴油机等产业供应链，更以 50 余条现代化产线、国家级重点新产品认定，诠释民营企业在核心部件国产化征程中的创新担当。

“复合”科技铸芯

锻造“心脏”精品

5月16日，走进金皇科技的机械加工车间，全自动化的机械臂正在有条不紊地运作。每批生产的产品样品被送至检验中心，在三坐标测量机等设备上进行精度监测，误差被严格控制在微米级，“抽检通关”后，其系列产品才会批量生产。

“我们生产的这一批产品将发往俄罗斯，大概两万件左右。活塞虽小，却是发动机的核心部件，一丝一毫的偏差都可能影响设备性能。” 金皇科技机械加工一车间车间主任宁洪磊介绍，目前公司所使用的二冲程小缸径活塞全自动化生产线是国内首家，相比于传统生产线，不仅人工投入减少一半，其产品合格率更是达到99.8%。

也正是这种对精度的执着追求，使得金皇科技生产的活塞产品可以适配于各类复杂工况，成为驱动工业发展的核心力量。“活塞作为发动机的‘心脏部件’，故障率比较高，而我们自主研制的Al2O3-TiC/Al复合材料活塞，可使故障率下降40%以上。”金皇科技创新研究院院长颜君衡解释道，通过突破复合材料配比、成型工艺等多项技术瓶颈，Al2O3-TiC/Al复合材料活塞采用独特的合成工艺，不仅具备超强的耐磨耐高温性能，还能在高转速、高负荷的工况下保持持久稳定运行。凭借这项技术，金皇活塞成功打入国际高端市场，与阿特拉斯、日本丸山、中国重汽、大长江集团等知名企业建立合作关系。

“作为国内最早批量使用复合材料制作活塞的企业，目前我们所生产的Al2O3-TiC/Al复合材料系列活塞产品约占公司总产品数量的五成。曾经有一位摩托车网络博主，拆析了一台16万公里的豪爵AFR发动机后发现，我们所生产的活塞裙部车刀纹依然清晰可见，几乎没有磨损……”颜君衡自豪地说，金皇Al2O3-TiC/Al复合材料活塞被评定为国家级重点新产品，相关制备技术荣获国家发明专利，该项目还被列入科技部火炬计划，获得国家科学技术进步二等奖，成为了行业技术创新的标杆。

高温淬炼 “陶瓷芯”

微米研磨 “减磨翼”

在活塞技术创新的征程中，金皇科技的研发团队持续探索，更是成功攻克了活塞顶部陶瓷化技术及裙部减磨层技术等难题。

“我们通过市场调研发现，像重庆等山区地带，摩托车、摩托三轮车等车辆使用率相当高，基本用途大多为载货。由于行驶环境中山多、坡陡，发动机相较于车辆在平路行驶时要承担更高的负荷，发动机高负荷的运动容易产生发动机活塞顶部击穿断裂的情况。”金皇科技负责人樊晓宏道出了此项技术研发的初衷。针对这一难题，金皇科技研发团队潜心钻研，成功攻克活塞顶部陶瓷化技术及裙部减磨层技术，为山区运输车辆带来可靠解决方案，如今该技术已经惠及了整个铝合金活塞行业。

“我们通过一种高压微弧放电的方式在活塞顶部‘镀’了一层耐高温、耐烧蚀的陶瓷保护层，这层陶瓷涂层犹如坚固的铠甲，经历光电、化学、物理等复杂工艺的锤炼，具备出色的耐高温、耐磨和隔热性能。”颜君衡介绍道，陶瓷化活塞顶部，不仅能有效抵御恶劣工况，大幅降低热传递，减少活塞顶部的热疲劳损伤。与传统活塞相比，其瞬间耐高温性可达1000℃以上，在相同工况下，极大程度上延长了活塞使用寿命，显著减少车辆因活塞故障导致的停机维修时间。

而裙部减磨层技术，则为活塞装上了轻盈的“羽翼”。研发人员通过对材料科学的深入研究和无数次试验，开发出了含有二硫化钼的减磨润滑层。“在恶劣的行驶环境中，车辆频繁启停、变速，活塞与气缸壁间的摩擦加剧。金皇活塞的减磨层则具有极低的摩擦系数，能有效降低活塞在往复运动过程中与气缸壁之间的摩擦阻力。”颜君衡说。

在活塞制造的赛道上，金皇科技始终以专注研发为桨，破浪前行。从自主研发改写了行业内制作标准的Al2O3-TiC/Al复合材料活塞，到守护山城动力的陶瓷化与减磨层技术，每一次技术突破的背后，都是金皇科技对技术创新的执着追求。“我们作为国内活塞行业的领军企业之一，未来将继续锚定研发主航道，加大在新材料、新工艺领域的投入，以解决行业痛点为己任，以满足市场需求为导向，用更多硬核技术成果，为中国活塞制造行业注入源源不断的创新活力。”樊晓宏表示。

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