冷喷涂铝基耐蚀和/耐磨涂层及其制备方法
一、成果简介
（一）成果概述
该成果提出了三种冷喷涂铝基耐蚀/耐磨涂层的制备方法，所述涂层包含Al和Al2O3以及M。通过调配不同的成分的质量占比，制备的铝涂层可具备不同的性能，克服铝涂层自身存在的强度、硬度或耐蚀性等方面的缺陷。当M为铝稀土合金和/或铝镁合金时，各组成通过一定的质量配比，制得的涂层具有优异的耐腐蚀性能；当M为二硫化钼和/或二硫化钨时，各组成通过一定的质量配比，制得的自润滑耐磨涂层表面不仅相对均匀一致，而且还致密光滑，孔隙率低，具有良好的机械性能；当M为铝稀土合金和/或铝镁合金与二硫化钼和/或二硫化钨的组合时，各组成通过一定的质量配比，制得的涂层具有较好的耐磨损、耐局部腐蚀性能，可使海洋用钢结构得到充分的保护，延长其使用寿命。
（二）技术特点及技术指标
在所有的金属材料中，金属铝及其合金颗粒因其较低的屈服强度、良好的塑性变形能力以及优秀的耐腐蚀性能，被公认为比较理想的冷喷涂材料。金属铝涂层已被广泛用做钢铁构件的防腐蚀涂层，它作为一种阳极型涂层，不仅具有屏蔽腐蚀介质的作用，使之无法与基体发生反应，而且还可以作为牺牲阳极材料，为钢铁基体提供阴极保护，保护钢铁基体免受腐蚀。铝涂层表面可以形成惰性的氧化物薄膜，其耐蚀性取决于保护膜的完好程度和破裂后的自修复能力。而铝涂层在海洋环境中的惰性或钝态是不稳定的，易产生局部腐蚀而导致涂层体系失效，且铝涂层自身也存在强度和硬度较低的缺点，难以保证装备的长效安全和服役可靠性。本成果提供了三种冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层，通过添加硬质相（Al2O3陶瓷颗粒）、润滑剂（MoS2和/或WS2）和微量合金元素（Al/Mg、Al/RE）对现有铝涂层进行改性，获得耐腐蚀、自润滑耐磨损、自润滑耐磨蚀三种不同的效果，提高新涂层的性能。制备的冷喷涂铝基涂层制备工艺简单，操作方便，原材料便宜易得，设备便携，适用于野外保养及修复；且涂层表面致密光滑，孔隙率低，具有良好的机械性能。该成果克服了铝涂层自身存在硬度、强度低的缺陷，不仅可为新型金属基耐磨、耐蚀复合涂层的设计和制备提供科学依据及研究基础，还可为深海油气工程装备的长周期安全服役提供可靠的防护技术。
二、技术成熟程度
已在产业中应用
三、推广合作方式
整体转让、技术许可、作价入股、合作开发
四、团队简介
团队面向油气装备的腐蚀与防护问题，围绕油气工程装备的可靠性管理、金属结构和材料的损伤机制、表面处理技术、腐蚀监检测技术、电化学阻抗谱技术等重点领域和关键技术问题展开研究。依托海洋物探及勘探设备国家工程实验室、新能源物理与材料科学山东省教育厅重点实验室、山东省海洋油气装备焊接与表面处理工程实验室、青岛市焊接与表面技术工程研究中心、青岛市油气分离和转化新材料工程研究中心、青岛市能源与装备材料产学研合作联盟等研发平台，已发展成为国内油气装备腐蚀与防护领域具有重要影响的研究团队。团队先后主持/参与国家自然科学基金、国家863课题、工信部海洋装备科研项目、山东省重点研发计划、山东省自然科学基金等科研项目40余项，在研科研经费逾600万元；出版《热浸镀钢材在海洋环境中的腐蚀行为与失效机制》等专著/教材3部；授权国家发明专利30余项，发表论文200余篇（SCI收录60余篇），SCI他人引用2000余次；荣获山东省科技进步一等奖、中国科学院卢嘉锡青年人才奖、青岛市青年科技奖、青岛市青年科技创新奖，“李焰科研团队”得到青岛市“科技将才”专项计划支持；培养博士、硕士99名，多人次荣获国家奖学金。
五、专利授权及申请情况
1、国家发明专利：一种冷喷涂铝基耐蚀涂层及其制备方法（授权）
2、国家发明专利：一种冷喷涂铝基自润滑耐磨蚀涂层及其制备方法（授权）
3、国家发明专利：一种冷喷涂铝基自润滑耐磨涂层及其制备方法（授权）
六、受资助及获奖情况
1、海洋工程装备科研项目，工信部联装[2014]499号，天然气液化系统硫回收装置研制，2015-01至2019-12；
2、山东省重点研发项目，2017GHY15108，低压冷喷涂Al(Y)-Al2O3-MoS2耐磨蚀涂层的可控制备技术，2017-06至2020-04。
联系方式：0532-86983018。
