中国粉体网讯 近日,由兰州理工大学冯力教授团队与白俄罗斯国立技术大学联合开展的“冷气动力金属陶瓷耐磨蚀涂层合作研发”项目取得重要进展:项目成功研发出铝、锌、铜、铁、镍+金属氧化物陶瓷等金属陶瓷复合涂层的喷涂原料及制备工艺,突破了硬合金涂层制备的技术瓶颈。
核心突破:五类金属陶瓷涂层攻克技术瓶颈
该技术通过引进白俄罗斯的GDU-3-15型超音速低压冷喷涂设备,优化喷涂参数与粉体配方,解决了硬合金涂层易开裂、结合强度低的问题,实现了超厚(可达10mm)耐磨蚀涂层的稳定制备。其创新点在于:
低温工艺优势:喷涂温度低于150℃,避免传统热喷涂导致的材料氧化与相变;
复合结构设计:金属基体提供韧性,陶瓷颗粒(如Al2O3)增强硬度和耐磨性,涂层结合强度达30-100MPa。
跨国协作:从实验室到产业一线的技术跨越
项目源于2016年获批的国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项。两国团队通过设备引进、工艺调试及粉体材料协同研发,突破三大关键环节:
1. 粉体配方设计:针对不同金属基体调配陶瓷颗粒比例,提升涂层致密性;
2. 工艺参数优化:调控超音速气流速度(500-2000m/s),平衡粒子沉积效率与结合强度;
3. 应用场景适配:开发四类工业磨损件的专用修复方案,包括罗茨风机盖板、抛丸机叶片等。
产业赋能:酒钢集团年省百万的实践案例
“这项技术已从实验室走向产业一线。”冯力表示,该项目成果为酒泉钢铁集团提供设备修复技术服务,主要以罗茨风机磨损盖板、冷轧轧机喷射板、抛丸机叶片、抛丸机翻板阀体四类磨损零件为对象,从使用性能与经济成本方面入手,选择修复材料、配制适合冷喷涂修复用的粉体材料、研究喷涂工艺与修复材料对修复零件性能的影响规律,最终确定最优的修复工艺与修复材料,提供稳定可靠的低压冷喷涂修复技术。
团队的研究成果在酒泉钢铁集团形成了“罗茨风机盖板的修复工艺与材料”“抛丸机翻板阀体的修复工艺与材料”“喷射梁的修复工艺与材料”“冷轧轧机喷射板(抛丸机叶片与衬板)”四项核心技术,累计节约成本超125.13万元,预计后续年均节约设备维护成本100万元以上。
目前团队在铸造CAE、高熵合金、金属陶瓷复合涂层、增材修复再制造领域开展研究工作,并与中核四〇四有限公司、酒钢集团、金川集团等多家企业联合研究,解决企业技术难题,相关成果已经成功实现落地转化。
参考来源:
兰州理工大学官网、甘肃科技报、国家重点研发计划专项成果
(中国粉体网编辑整理/留白)
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