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工程装备磨损腐蚀防护技术与材料   我有意向
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需求简介
当前技术情况
拟解决的问题
预计解决方式
具体指标要求
需求类型:新技术开发  
非晶合金是熔融金属液体在超急冷凝条件下得到的固态合金,原子排列呈长程无序、短程有序结构,不存在晶态合金的位错、晶界等缺陷。因此,非晶合金呈现出一系列奇异的特性,如高强度、高硬度、优异的耐腐蚀性和磁学性能等, 如铜基非晶合金、铁基非晶合金等,然而,块状非晶的制备成本高且难度大,若采用 HVOF/HVAF 技术将其沉积在普通钢基体上, 则可以有效地降低制备成本及难度。河海大学采用 HVOF/HVAF 技术制备了一系列新型的铜基及铁基非晶涂层,该涂层具有低的孔隙率和高的非晶含量,显微硬度高,具有优异的耐腐蚀、抗空蚀及抗污损性能,在水利工程、海工装备等领域具有广阔的应用前景。采用HVOF/HVAF 技术制备的金属陶瓷涂层,硬度 HV1500 以上,耐磨性较马氏体不锈钢提高 20 倍以上,在机械工程装备耐磨工程上具有巨大潜力。河海大学自行研发的铁基非晶涂层已成功应用于南水北调东线工程中,并构建了适用于工程装备的耐磨损腐蚀的涂层材料 体系,获得了 2019 年度“江苏省力学学会科学技术奖”特等奖和江苏省科技进步三等奖。目前,已获得授权发明专利 15 项, 所设计研发的耐磨新材料印度高(HV1500),耐磨性好,已获得 生产应用。
项目组先后在相关领域主持了江苏省自然基金项目( BK2004117 )、( BK2007180)、江苏省水利重点科技项目(2009037)及国家自然基金面上项目(51579087),对工程装备防护涂层的制备、涂层的耐磨损性、耐腐蚀性与组织结构的相 关性有着深刻的认识和直接的研究经历。具备完成成果转化的技 术、材料和人力。
磨损、腐蚀与断裂是材料失效的三种主要 形式。据统计,在工业发达国家,机械装备及零件的磨损所造成的经济损失占国民经济总产值的 4%左右,而全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约 7000-10000 亿美元,因此,工程装备的腐蚀与磨损防护具有重大的经济效益与社会效益。由于材料 的磨损腐蚀与其表面性质密切相关,因此,目前主要采用涂层进 行磨损腐蚀防护,如堆焊、电镀铬、热喷涂、PVD/CVD 等。与其他技术相比,热喷涂涂层如超音速火焰喷涂 WC-CoCr、非晶涂层具有结合强度高、涂层缺陷少、环保无污染等优点,在机械、发 电、航空航天、海工装备、油气等领域具有广阔的应用前景。
项目组在工程装备磨损与腐蚀防护方面具有丰富的实践经验,并采用 HVOF/HVAF 技术成功制备了具有优异耐磨损腐蚀性能的 Fe 基非晶、Cu 基非晶及金属陶瓷防护涂层,该涂层已成功应用于南水北调东线工程中,应用成果经江苏省水利厅鉴定,认为 “该成果达到国际先进水平”。
(1)机械装备生产相关企业,应用于各类轴类、轴承套、粉碎设备等耐磨件。(2)海工装备相关企业, 如舰船螺旋桨、船体、各类海上平台、海洋能发电装备等。(3) 生产符合国家相关安全标准,具有良好的社会诚信,近三年内无不良信用记录。(4)能够提供成果转化所需的资金、场地、市场等配套条件。



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