成果名称: 智能化柔性气相沉积涂层技术及应用
完成单位: 广东省新材料研究所
主要人员: 毛杰、邓春明、林松盛、代明江、邓畅光、张吉阜、杨焜
介绍:      项目工作以中国-乌克兰巴顿焊接研究院这一国际科技合作平台和国际先进水平的"现代材料表面工程技术国家工程实验室"科技创新平台为依托,基于从国外自筹引进的智能化柔性气相沉积的典型先进装备,研究和开发具有国际先进水平的智能化柔性气相涂层沉积技术和多种应用功能涂层体系,利用广东省工业技术研究院丰富的涂层开发和产业化应用经验以及中国广阔的市场应用前景,开展先进涂层制备技术在我国航空、航天、能源等行业的应用研究,提升相关行业的技术水平,同时推动广东省绿色化、数字化、柔性化的智能制造装备业的发展。
   1) 智能化柔性物理气相沉积设备的引进:以中国-乌克兰巴顿焊接研究院和现代材料表面工程技术国家工程实验室为平台依托,从国外自筹引进了等离子喷涂-物理气相沉积、数字脉冲多靶电弧离子镀等先进的智能化柔性气相沉积设备。设备可实现复杂成分、复合结构和类似EB-PVD柱状晶结构涂层的制备,解决常规工艺涂层制备瓶颈问题,提升了广东省先进表面工程领域的装备水平。
   2) 智能化柔性物理气相沉积技术研究:通过材料、离子束参数的优化,采用计算机软件精确控制和智能化动态调节实现多元高温防护的柔性沉积,实现多元涂层的成分精确控制和柱状晶结构的智能化调节,在多元高温防护涂层和高性能隔热涂层制备关键技术方面取得突破。
   3) 多元高温防护涂层柔性制备技术的研究开发:① 发展了多元高温防护涂层数字脉冲多靶电弧离子镀柔性沉积技术,实现多元涂层的成分编程设计和动态精确控制,研究了主要工艺参数对NiCoCrAlYTa多元涂层的组织、结构、相组成等影响,获得了涂层中主要元素扩散和氧化动力学演变规律,探明了电弧离子镀涂层抗氧化性的主导因素和机制。② 发展了多元高温防护涂层高效热喷涂制备技术,实现多元高温防护涂层低压等离子和低温超音速火焰高效喷涂制备、多元成分精确控制和喷涂过程中氧含量控制,对涂层的组织、结构、相组成和抗高温氧化性能进行了表征,阐明了高温氧化机制和氧化动力学规律,获得了多元NiCoCrAlYTa高温防护涂层的优化工艺。
   4) 高性能隔热涂层智能化制备技术的研究开发:发展了高性能隔热涂层等离子喷涂-物理气相沉积新型智能化制备技术:通过计算机离线编程和机械手自动定位,实现柱状晶结构涂层的动态制备。探索了隔热陶瓷涂层微结构和界面的调控,解决常规等离子喷涂制备的层状热障涂层抗热震性能差,与基体结合强度低的问题,综合性能得到大幅度提高。
    研究成果申报发明专利5项,其中2项授权;发表学术论文8篇,其中SCI收录2篇,EI收录4篇,中文核心期刊2篇。提供1种纳米氧化锆粉末新材料和1种双气流超音速等离子喷枪新装备;培养博士和硕士研究生4人,其中博士1人,硕士3人。
批准登记号: 粤科成登(2)字【2018】0136
登记日期: 2018-04-02
研究起止时间: 2015.01 至2018.01
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2018.03.14