八方彙聚 思想共振 非晶合金塗層蓄勢待發
2026-04-09 08:04:51
中國冶金報社
記者 趙萍 攝影報道

圖為會場
在新材料科學競技場上,非晶合金塗層猶如一顆耀眼的新星,近年來備受國內外關注。其擁有傳統晶態合金難以企及的高強度、卓越的耐腐蝕性、優異的耐磨性,與其他材料結合後更展現出獨特的抗菌性能,使其在航空航天關鍵部件防護、高端醫療器械表麵處理、水電機組耐磨耐蝕等領域被寄予厚望。目前,國內已開發出鐵基、鋁基、銅基、鎳基、鈦基和鋯基等係列材料,其中鐵基非晶合金憑借低成本優勢獲得快速發展。
9月20日ri,來lai自zi非fei晶jing合he金jin塗tu層ceng上shang下xia遊you產chan業ye鏈lian相xiang關guan領ling域yu的de業ye內nei專zhuan家jia齊qi聚ju遼liao寧ning沈shen陽yang,在zai第di二er屆jie非fei晶jing合he金jin塗tu層ceng技ji術shu研yan究jiu與yu產chan業ye發fa展zhan研yan討tao會hui上shang圍wei繞rao非fei晶jing合he金jin塗tu層ceng的de製zhi備bei技ji術shu、性能調控、服役條件等內容分享了各自最新研究進展,並就非晶合金塗層在多領域的應用前景進行展望。
為水電裝備抗蝕提供“硬核鎧甲”
水電裝備需在複雜水域環境中作業,包括河流、湖泊等自然水體,需適應不同水位、流速和流量變化,尤其是泥沙衝蝕影響非常大,常通過增加塗層來提高裝備使用壽命。然而,自然環境的複雜程度遠超預期。
與會專家介紹,水電機組尤其關注塗層材料的耐磨性,其中以水輪機耐泥沙磨蝕(磨損+空蝕)為典型代表。水輪機作為水電站的核心設備之一,內部作業環境極其複雜。非晶合金塗層以“結構致密化+動態自修複”的雙重特性,為解決該問題提供了方案。
目(mu)前(qian),國(guo)內(nei)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)的(de)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi),通(tong)過(guo)激(ji)光(guang)熔(rong)覆(fu)製(zhi)備(bei)的(de)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)塗(tu)層(ceng)取(qu)得(de)較(jiao)好(hao)耐(nai)磨(mo)蝕(shi)效(xiao)果(guo),但(dan)連(lian)接(jie)處(chu)受(shou)限(xian)於(yu)技(ji)術(shu)無(wu)法(fa)作(zuo)業(ye),正(zheng)嚐(chang)試(shi)通(tong)過(guo)結(jie)構(gou)化(hua)設(she)計(ji)以(yi)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)。
同時,會議介紹了鐵基非晶合金塗層在NaOH(氫氧化鈉)dengqiangjianxingrongyezhongdeercidunhuaxianxiang,jisuizhenongdudezengjia,tucengnaifushixingnengxiajiang,suijichuxianduanzandetucengdunhuamozixiufuqingkuang,danercidunhuashijianjiaoduan。guoneikeyantuanduijingguoshiyanzhengshi,lvlizizhuyaogongjijiazawuquyu,qingyanggenlizizedailaigengyanzhongdebiaomianfushi,youcidechutucengchengfenzhongjinshuhefeijinshuyuansudebilijuedinglejianxingtiaojianxiatucengdenaifushixingneng。
與會專家還分享了空蝕和腐蝕的交互作用,進一步明確了非晶合金塗層在耐腐蝕上的最佳應用範圍,會議發出沒有“萬能塗層”的理性聲音。
風電與氫能領域防腐耐磨的破局利器
會議介紹,近年來,隨著噴塗工藝特別是超音速電弧噴塗技術的發展,非晶合金塗層在風電用緊固件、齒輪箱及氫能電解槽等關鍵部件上的應用研究取得顯著進展,為解決行業痛點帶來了曙光。
與會專家介紹,非晶合金複合塗層在耐磨測試中表現驚豔,磨損率較單一非晶合金塗層或傳統陶瓷塗層顯著降低,有望解決風電齒輪箱、軸承等重載部件的磨損“頑疾”。同時,非晶合金塗層因其本征的高耐蝕性、高導電性和可能的催化活性,可避免高壓氫致開裂風險,成為替代貴金屬理想候選材料。
在高溫防護領域引領塗層“革命”
高溫腐蝕防護一直是工業領域的痛點。傳統矽酸鹽基高溫塗料在600攝氏度以上環境中易因熱膨脹係數不匹配而剝落、脆cui化hua,且qie功gong能neng單dan一yi。國guo外wai高gao端duan產chan品pin長chang期qi壟long斷duan市shi場chang,價jia格ge高gao昂ang。國guo內nei科ke研yan團tuan隊dui創chuang新xin性xing地di將jiang非fei晶jing合he金jin粉fen體ti引yin入ru基ji體ti材cai料liao,結jie合he激ji光guang表biao麵mian處chu理li技ji術shu,開kai辟pi了le高gao溫wen防fang護hu新xin路lu徑jing。
huiyijieshao,feijinghejinfenmopingjiewudingxingjiegouwujingjieqianyidetexing,gaowenxiabuyifashengjiegoubengjie,kekaozishenxingtaiwendingxingdiyugaowen。chushixiantuliaonaigaowenwai,qihainengqianghuatucengyujicaidejieheli,tongshizaigaowenhuanjingzhongweijicaitigongkangchongshua、抗高溫腐蝕的主動防護,還可額外賦予塗層高硬度、優異耐磨性,並提升塗層抗化學介質(如酸性氣體)腐蝕的能力。
此外,非晶合金塗層在防汙、防fang滑hua等deng領ling域yu顯xian示shi出chu巨ju大da潛qian力li。會hui議yi介jie紹shao,在zai優you化hua噴pen塗tu工gong藝yi獲huo得de非fei晶jing複fu合he塗tu層ceng的de同tong時shi,通tong過guo多duo通tong道dao噴pen塗tu技ji術shu實shi現xian複fu合he塗tu層ceng中zhong成cheng分fen比bi例li的de可ke調tiao控kong,並bing引yin入ru抗kang菌jun性xing氧yang化hua態tai石shi墨mo烯xi等deng,大da幅fu提ti升sheng塗tu層ceng的de防fang汙wu性xing能neng,還hai可ke通tong過guo控kong製zhi相xiang比bi例li,進jin一yi步bu優you化hua塗tu層ceng的de耐nai磨mo損sun、耐腐蝕及吸波性能。在防滑方麵,國內目前處於實驗研發階段,離真正大規模應用還有一段距離,發展潛力巨大。
非晶合金塗層將迎來“智造”飛躍
盡(jin)管(guan)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)各(ge)項(xiang)性(xing)能(neng)優(you)勢(shi)顯(xian)著(zhu),但(dan)經(jing)不(bu)同(tong)製(zhi)備(bei)工(gong)藝(yi)製(zhi)成(cheng)的(de)塗(tu)層(ceng),其(qi)優(you)勢(shi)均(jun)有(you)所(suo)減(jian)弱(ruo)。國(guo)內(nei)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)在(zai)該(gai)方(fang)麵(mian)做(zuo)了(le)大(da)量(liang)詳(xiang)實(shi)有(you)效(xiao)的(de)工(gong)作(zuo)。
會議介紹了製備非晶塗層重要方法之一的熱噴塗技術,包括超音速火焰噴塗技術、等離子噴塗、電弧噴塗、爆炸噴塗等。國內科研團隊發現,熱噴塗工藝參數之間互相耦合、彼(bi)此(ci)影(ying)響(xiang),表(biao)明(ming)塗(tu)層(ceng)性(xing)能(neng)和(he)工(gong)藝(yi)參(can)數(shu)之(zhi)間(jian)的(de)關(guan)係(xi)非(fei)單(dan)一(yi)線(xian)性(xing)關(guan)係(xi),其(qi)複(fu)雜(za)程(cheng)度(du)可(ke)想(xiang)而(er)知(zhi)。基(ji)於(yu)此(ci),該(gai)團(tuan)隊(dui)利(li)用(yong)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)算(suan)法(fa),用(yong)於(yu)新(xin)材(cai)料(liao)設(she)計(ji)合(he)成(cheng)、性能預測等,從上萬組擴展參數中預測得到了最優工藝參數。
此舉一改依賴“試錯法”的傳統研發路徑,大量節省時間、資源,有助於加快新型高性能非晶合金塗層的發現與應用,實現非晶合金塗層的“智造”飛躍。
yucitongshi,guoneikeyantuanduizhengchangshijianlifeijinghejincailiaoyanfashujuku,yiquebaoshiyanguochengdewanzhengfuxianxingheshujudejueduikezhuisuxing,yeweiyanfatisudiandinglejichubaozhang。
我們期待,非晶合金塗層加速從實驗室走向產業化應用,在高端製造、生命健康、新能源等領域綻放光彩,為提升重大裝備性能、保障人民健康生活提供強有力的“材料鎧甲”。
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第二屆非晶合金塗層技術研究與產業發展研討會在沈陽召開
中國冶金報社
記者 趙萍 攝影報道

圖為研討會現場
9月20日,第二屆非晶合金塗層技術研究與產業發展研討會在遼寧沈陽召開。與會代表一致看好非晶合金塗層在各領域的未來發展前景。
會上,中國電器工業協會非晶合金材料應用分會(簡稱中電協非晶分會)秘書長張華致開幕詞,中國科學院金屬研究(簡稱中科院金屬所)副所長黃糧,中科院金屬所研究員、非晶態合金塗層研究團隊負責人王建強致辭。中電協非晶合金標準化專業委員會主任委員宋一川參會。王建強、中國礦業大學程延海教授分別主持上、下午的會議。
會議介紹,非晶合金塗層是提升高端裝備關鍵部件服役性能、保障重大工程安全可靠的重要材料之一,具有卓越的耐腐蝕、耐磨損性能,在水電、風電、海洋、航天等極端環境中扮演著至關重要的角色,當前須加快推動非晶合金塗層材料產學研用協同發展。
中科院物理研究所研究員柳延輝、程延海、哈電集團首席科學家覃大清、東方電氣東方電機高級顧問尹國軍、同濟大學研究員陳波、中科院金屬所研究員鄭玉貴和副研究員張鎖德、東方潤鵬科技(北京)集團副董事長劉孟林、河海大學吳玉萍教授和吳林濤老師、上海海洋大學褚振華教授、遠景能源工程師閆瑞超、同濟大學副教授魏先順、重慶三峽油漆股份項目主管工程師徐本林、海洋化工研究院高級工程師白楊、沈陽工業大學副教授張偉等16位業內專家圍繞非晶合金塗層工藝方案、性能評價、應用拓展等行業熱點做主旨報告。會場外還特別設置了非晶合金塗層相關應用展台。

圖為與會代表在展台前交流
會議同期還召開了非晶合金塗層標準提案立項座談會。9月19日ri,與yu會hui專zhuan家jia圍wei繞rao非fei晶jing合he金jin塗tu層ceng兩liang項xiang團tuan體ti標biao準zhun及ji非fei晶jing合he金jin塗tu層ceng標biao準zhun體ti係xi的de相xiang關guan內nei容rong進jin行xing了le交jiao流liu探tan討tao,並bing在zai會hui前qian參can觀guan了le中zhong科ke院yuan金jin屬shu所suo產chan品pin展zhan廳ting。

圖為座談會現場

圖為參觀現場
此次會議由中科院金屬所、中電協非晶分會聯合主辦,非晶中國大數據中心承協辦,來自國內外非晶合金塗層上下遊產業鏈相關的科研院所、高等院校、行業協會、生產企業等單位的近百名代表參會。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:張雨恬
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