作者 | 乔钰杰
编辑 | 袁斯来
硬氪获悉,苏州墨锋新材料科技有限公司(下称“墨锋科技”)近日完成新一轮千万元融资,由险峰基金、成都科创投集团投资,资金将主要用于产线扩建与产能扩张。
墨锋科技成立于2023年,技术源自四川大学近20年高分子材料研究成果,聚焦高性能POD(聚芳噁二唑)薄膜产业化。
POD作为一种耐高温聚合物,早在上世纪六七十年代便受到关注,但由于加工成型过程中的工艺问题和设备腐蚀问题,产业化难度极高,相关研究一度长期停滞。
国内对于POD的系统性研究起步较晚,但进展迅速。2006年前后,四川大学徐建军教授团队开始持续推进POD材料研究;2008年,江苏宝德新材料采用四川大学相关技术建立POD纤维中试线,并于2011年实现量产,成为国内唯一实现POD纤维产业化的企业。
墨锋科技核心团队均来自四川大学徐建军教授课题组。公司创始人李文涛曾在江苏宝德新材料参与并主持POD纤维从小试、中试到量产及市场开拓的全过程,具备丰富产业化经验;联合创始人姜猛进则为四川大学高分子科学与工程学院教授,长期深耕POD高性能化研究。
在传统POD膜工艺中,第一代产品只能裁切成片后进行烧制,无法实现连续卷对卷烧制,导致装填量低、成本高、效率差;同时,石墨化后表面掉粉严重,也影响终端使用体验。
针对上述问题,墨锋科技通过优化成型工艺,提高材料模量与结晶度,使膜材刚性显著增强,可支持成卷烧制而不变形,大幅降低烧制成本。同时,材料致密性提升,有效减少内部缺陷与孔洞,显著改善掉粉问题,满足高端应用要求。
目前,墨锋科技已量产的POD膜片产品性能处于行业领先水平。原膜力学性能好,初始膜量可达4.0GPa,拉伸强度大于200MPa,成膜厚度超过400μm,石墨化并压延后厚度最高可达200μm,可制备超厚规格产品;经下游客户验证,POD石墨膜热扩散系数大于1000mm(2)/s,产品石墨化后导热系数可达2000W/(m·K)。
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(图源/企业)
应用侧,墨锋科技目前采取“双轨布局”策略,以消费电子为基础市场,同步拓展AI芯片与光模块TIM材料领域,覆盖高增长、高附加值下游场景。
消费电子领域,公司面向5G手机、折叠屏设备以及高性能笔记本等轻薄化趋势下的散热升级需求,提供石墨膜前驱体解决方案。对于手机和平板电脑散热膜产品而言,厚度与热性能是客户最关注的核心指标。墨锋科技可制备高导热性能的特厚、超厚规格产品,在热扩散能力及整体散热性能上均优于国内外竞争对手。
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(图源/企业)
在AI芯片及光模块TIM上游原膜材料领域,公司则通过高发泡产品加工后制备芯片导热界面材料,用于解决大功率、大面积芯片散热问题。
据公司透露,目前多家头部手机厂商均表现出较强导入意愿,市场需求正在快速释放。
现阶段公司年产能约为100吨,而单一订单规模已达到数十吨,为此,公司正在同时计划新增一条300~500吨/年的POD膜生产线。
以下为硬氪与墨锋科技创始人李文涛访谈节选(略经编辑):
硬氪:墨锋科技在POD膜产品制备上建立了哪些核心壁垒?
李文涛:POD膜产品的核心壁垒,主要集中在制膜溶液和膜片制备两个环节,这也是团队经过多年研发重点突破的方向。
其中,制膜溶液是整个POD膜制造过程中最核心、也最复杂的部分。它本质上是一套高度依赖工艺经验和流程控制的体系,需要对不同反应物的配比、投料顺序,以及各个反应节点的温度、压力进行精细控制,同时还需要加入特定的成膜辅助药剂。这里面涉及大量长期积累的know-how,也是墨锋最核心的配方和工艺能力。
在膜片制备环节,针对POD含酸膜片,墨锋通过持续攻关,形成了独特的“湿法单向扩散”工艺,能够提升凝固效率,并有效减少相分离过程中产生的缺陷。
墨锋还自主设计并建设了整套生产线,通过多道循环处理工艺,在提升水洗效率的同时,大幅降低废水产生量。后续加工过程中,公司独特的双拉工艺与热定型工艺能够进一步提升产品强度、模量等性能,同时减少石墨化环节中的掉粉、气泡等问题。
硬氪:除3C外,为什么AI芯片领域也会特别强调POD这一材料?
李文涛:目前算力芯片的功耗和发热量都非常大。传统TIM材料如导热硅脂和导热凝胶的导热系数通常小于10W/(m·K),已经很难满足AI芯片快速散热需求。
我们基于POD材料做出了新的导热泡沫方案,下游经过后道加工后,整体性能表现很好,初步已经可以达到石墨烯方案的水平。
石墨烯虽然也是一种热门散热方案,但成本相对较高,而且热扩散性能进一步提升的难度较大,目前通常做到900W/(m·K)左右就比较困难了。而我们的POD方案可以做到1000以上。
此外,PI材料无法烧制成兼具高导热和良好弹性的导热泡沫,烧出来会比较硬,难以应用于TIM材料场景;而POD则具备更好的可加工性和综合性能优势。
硬氪:POD材料未来还可能应用在哪些领域?
李文涛:目前POD在3C和芯片领域,主要还是作为导热材料使用,核心价值来自后续石墨化加工后的性能表现。而我们第二代技术做出来的产品,取向度和结晶度更高,所以除了导热之外,它本身的力学性能也非常突出。
比如在航空航天领域,我们就看中了它高强度、轻量化的特性。现在航空航天和高铁领域广泛使用一种叫芳纶纸的蜂窝材料,用于减重和结构增强。我们在尝试用POD膜替代这类材料。相比纸基材料,POD膜重量更轻、强度更高,同时耐热性能也更好。我们已经和下游加工企业合作,把POD膜加工成蜂窝结构,测试下来整体性能表现非常不错。
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(图源/企业)
不过,这类新应用的开发周期会比较长,也需要持续投入。现阶段,我们还是会优先聚焦3C领域,先把已经能够快速落地的市场机会抓住。
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