中国冶金报社
记者 赵萍 摄影报道
图为会场
在新材料科学竞技场上，非晶合金涂层犹如一颗耀眼的新星，近年来备受国内外关注。其拥有传统晶态合金难以企及的高强度、卓越的耐腐蚀性、优异的耐磨性，与其他材料结合后更展现出独特的抗菌性能，使其在航空航天关键部件防护、高端医疗器械表面处理、水电机组耐磨耐蚀等领域被寄予厚望。目前，国内已开发出铁基、铝基、铜基、镍基、钛基和锆基等系列材料，其中铁基非晶合金凭借低成本优势获得快速发展。
9月20日，来自非晶合金涂层上下游产业链相关领域的业内专家齐聚辽宁沈阳，在第二届非晶合金涂层技术研究与产业发展研讨会上围绕非晶合金涂层的制备技术、性能调控、服役条件等内容分享了各自最新研究进展，并就非晶合金涂层在多领域的应用前景进行展望。
为水电装备抗蚀提供“硬核铠甲”
水电装备需在复杂水域环境中作业，包括河流、湖泊等自然水体，需适应不同水位、流速和流量变化，尤其是泥沙冲蚀影响非常大，常通过增加涂层来提高装备使用寿命。然而，自然环境的复杂程度远超预期。
与会专家介绍，水电机组尤其关注涂层材料的耐磨性，其中以水轮机耐泥沙磨蚀（磨损+空蚀）为典型代表。水轮机作为水电站的核心设备之一，内部作业环境极其复杂。非晶合金涂层以“结构致密化+动态自修复”的双重特性，为解决该问题提供了方案。
目前，国内科研团队的试验结果显示，通过激光熔覆制备的非晶合金涂层取得较好耐磨蚀效果，但连接处受限于技术无法作业，正尝试通过结构化设计以解决这一问题。
同时，会议介绍了铁基非晶合金涂层在NaOH（氢氧化钠）等强碱性溶液中的二次钝化现象，即随着浓度的增加，涂层耐腐蚀性能下降，随即出现短暂的涂层钝化膜自修复情况，但二次钝化时间较短。国内科研团队经过实验证实，氯离子主要攻击夹杂物区域，氢氧根离子则带来更严重的表面腐蚀，由此得出涂层成分中金属和非金属元素的比例决定了碱性条件下涂层的耐腐蚀性能。
与会专家还分享了空蚀和腐蚀的交互作用，进一步明确了非晶合金涂层在耐腐蚀上的最佳应用范围，会议发出没有“万能涂层”的理性声音。
风电与氢能领域防腐耐磨的破局利器
会议介绍，近年来，随着喷涂工艺特别是超音速电弧喷涂技术的发展，非晶合金涂层在风电用紧固件、齿轮箱及氢能电解槽等关键部件上的应用研究取得显著进展，为解决行业痛点带来了曙光。
与会专家介绍，非晶合金复合涂层在耐磨测试中表现惊艳，磨损率较单一非晶合金涂层或传统陶瓷涂层显著降低，有望解决风电齿轮箱、轴承等重载部件的磨损“顽疾”。同时，非晶合金涂层因其本征的高耐蚀性、高导电性和可能的催化活性，可避免高压氢致开裂风险，成为替代贵金属理想候选材料。
在高温防护领域引领涂层“革命”
高温腐蚀防护一直是工业领域的痛点。传统硅酸盐基高温涂料在600摄氏度以上环境中易因热膨胀系数不匹配而剥落、脆化，且功能单一。国外高端产品长期垄断市场，价格高昂。国内科研团队创新性地将非晶合金粉体引入基体材料，结合激光表面处理技术，开辟了高温防护新路径。
会议介绍，非晶合金粉末凭借无定形结构无晶界迁移的特性，高温下不易发生结构崩解，可靠自身形态稳定性抵御高温。除实现涂料耐高温外，其还能强化涂层与基材的结合力，同时在高温环境中为基材提供抗冲刷、抗高温腐蚀的主动防护，还可额外赋予涂层高硬度、优异耐磨性，并提升涂层抗化学介质(如酸性气体)腐蚀的能力。
此外，非晶合金涂层在防污、防滑等领域显示出巨大潜力。会议介绍，在优化喷涂工艺获得非晶复合涂层的同时，通过多通道喷涂技术实现复合涂层中成分比例的可调控，并引入抗菌性氧化态石墨烯等，大幅提升涂层的防污性能，还可通过控制相比例，进一步优化涂层的耐磨损、耐腐蚀及吸波性能。在防滑方面，国内目前处于实验研发阶段，离真正大规模应用还有一段距离，发展潜力巨大。
非晶合金涂层将迎来“智造”飞跃
尽管非晶合金粉末各项性能优势显著，但经不同制备工艺制成的涂层，其优势均有所减弱。国内科研团队在该方面做了大量详实有效的工作。
会议介绍了制备非晶涂层重要方法之一的热喷涂技术，包括超音速火焰喷涂技术、等离子喷涂、电弧喷涂、爆炸喷涂等。国内科研团队发现，热喷涂工艺参数之间互相耦合、彼此影响，表明涂层性能和工艺参数之间的关系非单一线性关系，其复杂程度可想而知。基于此，该团队利用机器学习算法，用于新材料设计合成、性能预测等，从上万组扩展参数中预测得到了最优工艺参数。
此举一改依赖“试错法”的传统研发路径，大量节省时间、资源，有助于加快新型高性能非晶合金涂层的发现与应用，实现非晶合金涂层的“智造”飞跃。
与此同时，国内科研团队正尝试建立非晶合金材料研发数据库，以确保实验过程的完整复现性和数据的绝对可追溯性，也为研发提速奠定了基础保障。
我们期待，非晶合金涂层加速从实验室走向产业化应用，在高端制造、生命健康、新能源等领域绽放光彩，为提升重大装备性能、保障人民健康生活提供强有力的“材料铠甲”。
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第二届非晶合金涂层技术研究与产业发展研讨会在沈阳召开
中国冶金报社
记者 赵萍 摄影报道
图为研讨会现场
9月20日，第二届非晶合金涂层技术研究与产业发展研讨会在辽宁沈阳召开。与会代表一致看好非晶合金涂层在各领域的未来发展前景。
会上，中国电器工业协会非晶合金材料应用分会（简称中电协非晶分会）秘书长张华致开幕词，中国科学院金属研究（简称中科院金属所）副所长黄粮，中科院金属所研究员、非晶态合金涂层研究团队负责人王建强致辞。中电协非晶合金标准化专业委员会主任委员宋一川参会。王建强、中国矿业大学程延海教授分别主持上、下午的会议。
会议介绍，非晶合金涂层是提升高端装备关键部件服役性能、保障重大工程安全可靠的重要材料之一，具有卓越的耐腐蚀、耐磨损性能，在水电、风电、海洋、航天等极端环境中扮演着至关重要的角色，当前须加快推动非晶合金涂层材料产学研用协同发展。
中科院物理研究所研究员柳延辉、程延海、哈电集团首席科学家覃大清、东方电气东方电机高级顾问尹国军、同济大学研究员陈波、中科院金属所研究员郑玉贵和副研究员张锁德、东方润鹏科技（北京）集团副董事长刘孟林、河海大学吴玉萍教授和吴林涛老师、上海海洋大学褚振华教授、远景能源工程师闫瑞超、同济大学副教授魏先顺、重庆三峡油漆股份项目主管工程师徐本林、海洋化工研究院高级工程师白杨、沈阳工业大学副教授张伟等16位业内专家围绕非晶合金涂层工艺方案、性能评价、应用拓展等行业热点做主旨报告。会场外还特别设置了非晶合金涂层相关应用展台。
图为与会代表在展台前交流
会议同期还召开了非晶合金涂层标准提案立项座谈会。9月19日，与会专家围绕非晶合金涂层两项团体标准及非晶合金涂层标准体系的相关内容进行了交流探讨，并在会前参观了中科院金属所产品展厅。
图为座谈会现场
图为参观现场
此次会议由中科院金属所、中电协非晶分会联合主办，非晶中国大数据中心承协办，来自国内外非晶合金涂层上下游产业链相关的科研院所、高等院校、行业协会、生产企业等单位的近百名代表参会。
