八方彙聚 思想共振 非晶合金塗層蓄勢待發
2026-05-02 01:45:45
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)等deng強qiang堿jian性xing溶rong液ye中zhong的de二er次ci鈍dun化hua現xian象xiang,即ji隨sui著zhe濃nong度du的de增zeng加jia,塗tu層ceng耐nai腐fu蝕shi性xing能neng下xia降jiang,隨sui即ji出chu現xian短duan暫zan的de塗tu層ceng鈍dun化hua膜mo自zi修xiu複fu情qing況kuang,但dan二er次ci鈍dun化hua時shi間jian較jiao短duan。國guo內nei科ke研yan團tuan隊dui經jing過guo實shi驗yan證zheng實shi,氯lv離li子zi主zhu要yao攻gong擊ji夾jia雜za物wu區qu域yu,氫qing氧yang根gen離li子zi則ze帶dai來lai更geng嚴yan重zhong的de表biao麵mian腐fu蝕shi,由you此ci得de出chu塗tu層ceng成cheng分fen中zhong金jin屬shu和he非fei金jin屬shu元yuan素su的de比bi例li決jue定ding了le堿jian性xing條tiao件jian下xia塗tu層ceng的de耐nai腐fu蝕shi性xing能neng。
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、cuihua,qiegongnengdanyi。guowaigaoduanchanpinchangqilongduanshichang,jiagegaoang。guoneikeyantuanduichuangxinxingdijiangfeijinghejinfentiyinrujiticailiao,jiehejiguangbiaomianchulijishu,kaipilegaowenfanghuxinlujing。
會(hui)議(yi)介(jie)紹(shao),非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉(fen)末(mo)憑(ping)借(jie)無(wu)定(ding)形(xing)結(jie)構(gou)無(wu)晶(jing)界(jie)遷(qian)移(yi)的(de)特(te)性(xing),高(gao)溫(wen)下(xia)不(bu)易(yi)發(fa)生(sheng)結(jie)構(gou)崩(beng)解(jie),可(ke)靠(kao)自(zi)身(shen)形(xing)態(tai)穩(wen)定(ding)性(xing)抵(di)禦(yu)高(gao)溫(wen)。除(chu)實(shi)現(xian)塗(tu)料(liao)耐(nai)高(gao)溫(wen)外(wai),其(qi)還(hai)能(neng)強(qiang)化(hua)塗(tu)層(ceng)與(yu)基(ji)材(cai)的(de)結(jie)合(he)力(li),同(tong)時(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)中(zhong)為(wei)基(ji)材(cai)提(ti)供(gong)抗(kang)衝(chong)刷(shua)、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、fanghuadenglingyuxianshichujudaqianli。huiyijieshao,zaiyouhuapentugongyihuodefeijingfuhetucengdetongshi,tongguoduotongdaopentujishushixianfuhetucengzhongchengfenbilideketiaokong,bingyinrukangjunxingyanghuataishimoxideng,dafutishengtucengdefangwuxingneng,haiketongguokongzhixiangbili,jinyibuyouhuatucengdenaimosun、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
jinguanfeijinghejinfenmogexiangxingnengyoushixianzhu,danjingbutongzhibeigongyizhichengdetuceng,qiyoushijunyousuojianruo。guoneikeyantuanduizaigaifangmianzuoledaliangxiangshiyouxiaodegongzuo。
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、biciyingxiang,biaomingtucengxingnenghegongyicanshuzhijiandeguanxifeidanyixianxingguanxi,qifuzachengdukexiangerzhi。jiyuci,gaituanduiliyongjiqixuexisuanfa,yongyuxincailiaoshejihecheng、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。
與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),國(guo)內(nei)科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)正(zheng)嚐(chang)試(shi)建(jian)立(li)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)研(yan)發(fa)數(shu)據(ju)庫(ku),以(yi)確(que)保(bao)實(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)的(de)完(wan)整(zheng)複(fu)現(xian)性(xing)和(he)數(shu)據(ju)的(de)絕(jue)對(dui)可(ke)追(zhui)溯(su)性(xing),也(ye)為(wei)研(yan)發(fa)提(ti)速(su)奠(dian)定(ding)了(le)基(ji)礎(chu)保(bao)障(zhang)。
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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