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成果資源

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【成果推介】高性能防腐耐磨非晶納米晶涂層

來(lái)源:    作者:    發(fā)布時(shí)間:2024-06-14    閱讀量:


【所屬領(lǐng)域】

新材料

 

痛點(diǎn)問(wèn)題

我國正積極發(fā)展成為海洋強國,其中海洋工程裝備的發(fā)展和建設是戰略中的關(guān)鍵要素。然而,海洋環(huán)境惡劣,對海工裝備帶來(lái)了巨大的挑戰,包括海水腐蝕、微生物腐蝕、浪潮沖刷,尤其是摩擦和腐蝕的耦合作用容易導致裝備失效和損壞,給應用單位帶來(lái)了極大的經(jīng)濟損失。

 

為提高海工裝備的壽命,業(yè)界通常采用的方法是在裝備表面應用防護性涂層。目前廣泛使用的防護涂層分為四類(lèi):高分子涂層、金屬基涂層、金屬陶瓷涂層和陶瓷涂層。然而,這些涂層存在的痛點(diǎn)包括:要么防腐不耐磨,要么耐磨不防腐,結合強度低,或表現出極端脆性。因此,開(kāi)發(fā)新型的涂層材料和技術(shù)對提高海工裝備的性能至關(guān)重要。

 

【成果介紹】

Fe基非晶-納米晶涂層兼具高耐蝕耐磨特性,被視為海洋工程領(lǐng)域最具潛力涂層材料。本技術(shù)的突破有望解決當前海工裝備表面防護涂層防腐不耐磨、耐磨不防腐、結合力低等卡脖子難題。

 

1)針對常規應用場(chǎng)景,提供超音速火焰噴涂制備的Fe基非晶納米晶涂層方案,孔隙率低于1%,界面結合強度>40 MPa,表面硬度>800 Hv,耐蝕性能達到不銹鋼100倍,耐磨性能優(yōu)于硬Cr涂層。

 

2)針對界面結合有特殊需求的應用場(chǎng)景,提供超高速激光熔覆非晶納米晶涂層方案,界面冶金結合,孔隙率低于0.2%,表面硬度>800 Hv,耐蝕性能優(yōu)于不銹鋼,抗沖擊性能優(yōu)于硬Cr涂層和熱噴涂陶瓷涂層。

 

3)針對水下應用場(chǎng)景,提供防腐防污一體化Fe基非晶納米晶涂層、耐磨防污一體化涂層解決方案,抗菌性能大于95%,耐鹽霧腐蝕>3000h,耐生物污損性能<5%(污損面積),耐磨性能優(yōu)于商用防污涂層5倍。

1 非晶納米晶圖層樣件及性能

2 優(yōu)異的多尺度海洋抗污性能

 

【技術(shù)優(yōu)勢】

現有的涂層材料要么防腐不耐磨,要么耐磨不防腐,結合強度低,或表現出極端脆性(陶瓷涂層)。Fe基非晶-納米晶涂層具有耐蝕耐磨一體化特性,而且通過(guò)特殊的表面改性技術(shù),可以實(shí)現防腐防污一體化、耐磨防污一體化,具有獨特的性能優(yōu)勢。

 

【資質(zhì)榮譽(yù)】

2021年教育部自然科學(xué)獎二等獎

2022年湖北省自然科學(xué)獎三等獎

 

【技術(shù)成熟度】

已有樣品/樣機。

 

【產(chǎn)業(yè)化應用】

非晶涂層技術(shù)作為防腐耐磨一體化涂層共性技術(shù),可應用于對耐腐蝕、耐磨性能要求較高的各類(lèi)關(guān)鍵零部件。

 

知識產(chǎn)權

該成果包括10余項已授權中國發(fā)明專(zhuān)利。

 

合作方式

專(zhuān)利許可、專(zhuān)利轉讓、作價(jià)入股、技術(shù)開(kāi)發(fā)、面談等。

 

【聯(lián)系方式】




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