湖南省科技进步奖提名项目公示

我单位陆小龙老师参与的“高耐磨减摩抗氧化复合涂层关键技术及其产业化”项目拟申报2024年度湖南省科学技术奖，特进行公示，公示期为2025年8月29日-9月7日，共10个自然日。

公示期内，如对公示内容有异议，请以书面方式实名向我校科研生产力和创新办公室反映，并提供必要的证据材料，以便核实查证。提出异议的个人必须在书面异议材料上签名，并提供有效联系方式。凡匿名、冒名和超出期限的异议不予受理，公示详情如下：

一、项目名称：高耐磨减摩抗氧化复合涂层关键技术及其产业化

二、提名者：中南林业科技大学

三、提名等级：二等奖或三等奖

四、主要知识产权和标准规范等目录

五、主要完成人：刘秀波、赵栋、刘东华、陆小龙、秦松、刘海青、刘忠庆、陈瑶

六、主要完成单位：中南林业科技大学、苏州大学、湖南省冶金材料研究院有限公司、苏州铂韬新材料科技有限公司

项目简介

航空航天、轨道交通、石化冶金、能源动力等重大装备和工业生产领域，大量关键运动副机械零部件需承受高温高压、高速重载、腐蚀冲刷等严酷服役环境，磨损失效问题突出，严重制约装备性能和生产效率，甚至引发重大安全事故。表面涂层与强化技术是解决此类问题的最有效途径，研制同时具备优异耐磨、减摩与耐高温氧化等综合性能的新型多功能复合涂层，突破其制备关键技术并实现低成本产业化，对提升国家关键基础零部件及高端装备服役寿命与可靠性、实现降本增效、推动经济社会可持续发展具有重要意义。

本项目依托多项国家自然科学基金、湖南省科技创新平台等项目，历时10余年，围绕关键金属运动部件表面强化与延寿的迫切需求，通过“产学研用” 深度合作和集成创新，成功开发出多种具备优异耐磨、减摩和抗氧化性能的复合合金粉末，采用激光熔覆、等离子喷涂等先进工艺，突破了高能束制备系列高性能多功能复合涂层的关键技术瓶颈，并成功实现工程化应用，部分替代进口产品。主要科技创新成果如下：

1. 发明了系列适用于等离子喷涂、激光熔覆用专用粉末。针对严酷服役环境的材料性能需求，提出了多元金属陶瓷复合合金体系及梯度纳米增强设计理念。发明了原位反应合成、可控包覆（核壳结构）技术和高能机械合金化-喷雾干燥联用制备工艺，研制出10余种高性能镍基、钴基、铁基合金粉末，匹配20余种典型基体材料的处理需求。
2. 发明了系列激光熔覆高耐磨减摩抗氧化复合涂层及裂纹控制方法。提出了“原位多相复合和多相强韧化”涂层设计思想，发明了原位合成自润滑复合涂层材料新体系，解决了WS2、MoS2等固体润滑相在激光熔覆过程中易分解、汽化的关键技术难题，实现了固体润滑相的稳定保持。突破了激光熔覆涂层裂纹控制技术瓶，通过优化工艺参数、合理设计合金成分及预热后处理工艺，有效控制了复合涂层开裂倾向。所制备的激光熔覆复合涂层厚度达0.2-3.0mm，硬度提高约3倍，摩擦系数下降超30%，磨损率下降超50%，钛合金抗氧化性能提升18倍，实现了高耐磨、减摩、抗氧化等多功能一体化。
3. 发明了等离子喷涂多功能复合涂层材料体系并实现其可控制备与工程化应用。针对半导体腔壁等离子刻蚀损伤及航空装备零部件高温重载磨损问题，发明了悬浮液等离子喷涂制备耐等离子刻蚀涂层技术，制备出超高精细结构纳米YAG涂层，有效克服了高功率等离子气体对半导体零部件的刻蚀难题；提出了等离子喷涂“微纳叠层仿生结构”设计理念，基于仿生设计与扁平粒子协同强韧化机制，开发出高耐磨自润滑纳米复合涂层，钛合金耐磨性能提高4倍，显著提升了航天航空用钛合金关键运动副零部件服役寿命和主机可靠性。

本项目突破了关键金属运动部件耐磨减摩抗氧化复合涂层材料及其高能束制备技术瓶颈，相关技术成果已在湖南省冶金材料研究院有限公司、苏州铂韬新材料科技有限公司、中铭瓷（浙江）纳米粉体技术有限公司等企业获得工程化应用，部分替代同类进口材料与关键零部件，运行效果良好。在产品综合性能提升、降本增效和环境资源保护等方面获得一致好评。近三年新增销售额3.3637亿元，新增利润4675万元，获授权国家发明专利14件，实用新型专利3件，发表论文20余篇，取得了显著的经济、社会和生态效益，为我国表面工程技术发展和高端装备制造业转型升级做出了重要贡献。

联系人：徐修然

联系电话：81889062

 西交利物浦大学

2025年8月29日