近日,由蘭州理工大學材料學院馮力教授團隊與白俄羅斯國立技術大學聯合開展的“冷氣動力金屬陶瓷耐磨蝕涂層合作研發”項目取得重要進展:通過雙方科研團隊的“智慧碰撞”,項目成功研發出鋁、鋅、銅、鐵、鎳+金屬氧化物陶瓷等金屬陶瓷復合涂層的噴涂原料及制備工藝,突破了硬合金涂層制備的技術瓶頸。

團隊成員在實驗室修復相關企業金屬零部件
這場跨越國界的科研協作,源于2016年12月學校獲批的國家重點研發計劃“政府間國際科技創新合作”重點專項,研究目的是開發出不同應用場景的系列冷噴涂金屬陶瓷涂層。研究過程中,學校的研究團隊前往白俄羅斯國立技術大學考察了該單位研制的GDU-3-15型超音速低壓冷噴涂設備的相關性能,并進口到國內,雙方科研團隊共同進行項目研究,最終研發成功鋁+金屬氧化物陶瓷、鋅+金屬氧化物陶瓷、銅+金屬氧化物陶瓷、鐵+金屬氧化物陶瓷、鎳+金屬氧化物陶瓷等金屬陶瓷復合涂層的噴涂原料,并開發優化了對應的涂層制備工藝,解決了較硬的合金涂層難以制備的問題,開發出超厚耐磨、耐腐蝕冷噴涂金屬陶瓷涂層。

馮力在企業施工現場
“這項技術已從實驗室走向產業一線。”馮力表示,該項目成果為酒泉鋼鐵集團提供設備修復技術服務,主要以羅茨風機磨損蓋板、冷軋軋機噴射板、拋丸機葉片、拋丸機翻板閥體四類磨損零件為對象,從使用性能與經濟成本方面入手,選擇修復材料、配制適合冷噴涂修復用的粉體材料、研究噴涂工藝與修復材料對修復零件性能的影響規律,最終確定最優的修復工藝與修復材料,提供穩定可靠的低壓冷噴涂修復技術。團隊的研究成果在酒泉鋼鐵集團形成了“羅茨風機蓋板的修復工藝與材料”“拋丸機翻板閥體的修復工藝與材料”“噴射梁的修復工藝與材料”“冷軋軋機噴射板(拋丸機葉片與襯板)”四項核心技術,累計節約成本超125.13萬元,預計后續年均節約設備維護成本100萬元以上。
目前團隊在鑄造CAE、高熵合金、金屬陶瓷復合涂層、增材修復再制造領域開展研究工作,并與中核四0四有限公司、酒鋼集團、金川集團等多家企業聯合研究,解決企業技術難題,相關成果已經成功實現落地轉化。