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非平衡合金粉體材料及涂層技術(shù)研究團隊
非平衡合金粉體材料及涂層技術(shù)研究團隊以國家重大工程裝備需求和市場(chǎng)需求為導向,進(jìn)行熱噴涂材料和涂層的研發(fā)、中試和工業(yè)化生產(chǎn)...
團隊信息
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課題組名稱(chēng):非平衡合金粉體材料及涂層技術(shù)課題組
課題組網(wǎng)址:http://www.imr.cas.cn/yjtd/coating/
負責人:常新春
工作單位:中國科學(xué)院金屬研究所
學(xué)科領(lǐng)域:熱噴涂材料與涂層技術(shù)
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課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:高明浩
辦公電話(huà):024-23971865
手 機:18802419037
E-mail:mhgao15b@imr.ac.cn
科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:李鵬
辦公電話(huà):024-23971157
手 機:15140035307
E-mail:pengli@imr.ac.cn
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團隊介紹
非平衡合金粉體材料及涂層技術(shù)研究團隊以國家重大工程裝備需求和市場(chǎng)需求為導向,進(jìn)行熱噴涂材料和涂層的研發(fā)、中試和工業(yè)化生產(chǎn),至今已有20余年的研究基礎,并于2006年在遼寧省政府支持下組建“遼寧省高性能熱噴涂涂層工程技術(shù)研究中心”。
本團隊研制的高性能功能涂層品種齊全,涵蓋了可磨耗封嚴、熱障、高溫潤滑、耐蝕耐磨、高發(fā)射率、抗高溫氧化涂層等。廣泛應用于航空、航天、地面重型燃氣輪機、大型透平壓縮機及超臨界火電機組等重要領(lǐng)域。涂層制備技術(shù)、工藝水平及涂層評價(jià)能力等方面得到德國西門(mén)子、瑞士ABB和意大利Baker Hughes等國際知名公司認可,獲得其合格供應商資質(zhì)。成果先后獲國家科技進(jìn)步二等獎、科學(xué)院科技進(jìn)步一等獎和遼寧省政府科技進(jìn)步一等獎。
目前實(shí)驗室擁有6臺熱噴涂設備,其中包括Praxair 7700超音速等離子噴涂、Praxair JP8000超音速火焰噴涂、Metco 9M大氣等離子噴涂及Metco 6P-II火焰噴涂設備。實(shí)驗室配有涂層專(zhuān)用檢測設備,包括萬(wàn)能拉伸機、表面洛氏硬度計、全自動(dòng)磨拋機、無(wú)損測厚儀、高溫熱處理爐等共計30余臺,可以開(kāi)展全面、深入的涂層研究。
圖1 熱噴涂設備
典型轉移轉化項目案例
1. 長(cháng)壽命重型燃氣輪機熱障涂層
重型燃氣輪機是最高效的熱功轉換裝置,廣泛應用于發(fā)電領(lǐng)域,此外還可以為艦船等大型軍事裝備提供動(dòng)力。隨著(zhù)燃機的不斷發(fā)展,其燃氣進(jìn)口溫度不斷提高,熱端部件對熱障涂層技術(shù)的依賴(lài)也越來(lái)越顯著(zhù)。本課題組在重型燃機熱障涂層領(lǐng)域擁有近20年的研究基礎,從30MW(B級)燃氣輪機到300MW(F級)燃氣輪機,涂層技術(shù)廣泛應用于8種進(jìn)口型號和首個(gè)國產(chǎn)型號(R0110)的動(dòng)葉、靜葉、火焰筒、過(guò)渡段等熱端部件,涂層產(chǎn)品累計近20000余件,遍布國內26家燃機電廠(chǎng)。通過(guò)新材料和新工藝的不斷完善,涂層使用壽命從8000h提高到24000h以上。
圖2 不同型號燃機熱端部件噴涂后照片
2. 大型透平壓縮機可磨耗封嚴涂層
除常規的NiCrAl/硅藻土、Ni/石墨、NiAl/BN可磨耗封嚴涂層,自主研制AlSi/聚苯酯和AlSi/聚酰亞胺粉體材料,使用溫度涵蓋室溫至1000℃。先后應用于多個(gè)型號軍用發(fā)動(dòng)機以及十萬(wàn)空分等多種級別大型透平壓縮機。
圖3 大型透平壓縮機部件噴涂
3. 高性能耐蝕耐磨涂層
通過(guò)自動(dòng)噴涂一體化系統解決了異型零部件厚度均勻性問(wèn)題,所制備的高性能耐蝕耐磨涂層應用于渦輪增壓器葉片、噴嘴環(huán)等零部件,獲得瑞士ABB公司合格供應商資質(zhì)。
圖4 渦輪增壓器部件噴涂
4. 汽輪機可磨耗封嚴涂層國產(chǎn)化應用
自主研制NiCrFeAl·BN·SiO2可磨耗封嚴涂層粉末與Metco 301NS對標,突破了國外在該領(lǐng)域對國內的技術(shù)封鎖;所制備涂層性能穩定,實(shí)現百萬(wàn)級超臨界火力發(fā)電機組通流位置封嚴涂層的國產(chǎn)化;目前NiCrFeAl·BN·SiO2粉末及涂層技術(shù)已在多個(gè)型號火電機組得到批量化應用。
圖5 大型火電機組部件噴涂
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材料耐久性防護與工程化創(chuàng )新團隊
團隊主要研究方向:高性能SEBF/SLF重腐蝕防護技術(shù)、新型高性能重防腐涂料的研制與涂裝工藝的開(kāi)發(fā)、涂裝生產(chǎn)線(xiàn)的創(chuàng )建和...
團隊信息
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課題組名稱(chēng):材料耐久性防護與工程化創(chuàng )新團隊
課題組網(wǎng)址:
負責人:李京
工作單位:金屬研究所
學(xué)科領(lǐng)域:工程材料
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課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:李京
辦公電話(huà):024-24505862
手 機:13704023286
E-mail:lijing@imr.ac.cn
科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:李鵬
辦公電話(huà):024-23971157
手 機:15140035307
E-mail:pengli@imr.ac.cn
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團隊介紹
團隊主要研究方向:高性能SEBF/SLF重腐蝕防護技術(shù)、新型高性能重防腐涂料的研制與涂裝工藝的開(kāi)發(fā)、涂裝生產(chǎn)線(xiàn)的創(chuàng )建和工程現場(chǎng)實(shí)施。
SEBF/SLF重腐蝕防護技術(shù),通過(guò)開(kāi)發(fā)應用與市場(chǎng)開(kāi)拓,解決了國家重點(diǎn)工程防護耐久性的要求,該項技術(shù)已成功應用于國內多種行業(yè)的由小到大的各類(lèi)防腐工程中,如秦山核電站、西氣東輸、港珠澳大橋、杭州灣跨海大橋、舟山金塘大橋等工程、上海青草沙輸水工程;
高性能重防腐涂料的研制,與之相適應的涂裝工藝的開(kāi)發(fā),涂裝生產(chǎn)線(xiàn)的創(chuàng )建和工程現場(chǎng)實(shí)施四者于一體,形成了解決重防腐棘手問(wèn)題的高效能實(shí)體。使整套的重腐蝕防護創(chuàng )新技術(shù)得以快速直接投入工程應用。
典型轉移轉化項目案例
1.杭州灣跨海大橋鋼管樁腐蝕控制工程
杭州灣跨海大橋、金塘跨海大橋和港珠澳大橋鋼管樁外表面防腐。杭州灣跨海大橋鋼管樁直徑DN1.5m和DN1.6m,最長(cháng)89米,共5146根;在鋼管復合樁內部采用了SLF液體涂料進(jìn)行內壁防腐和外壁SEBF粉末涂料雙重防腐蝕保護,以確保更高的服役耐久性。
杭州灣跨海大橋采用高性能涂層+陰極保護聯(lián)合防護設計思想和實(shí)踐,使得杭州灣跨海大橋預期耐久性可以達到100年,該技術(shù)在杭州灣跨海大橋鋼樁的腐蝕防護上得到了成功的應用。這是國際首創(chuàng )的優(yōu)異科技成果。該項技術(shù)經(jīng)濟合理,施工方便,運行成本低,有很好的應用前景。該項目獲交通部科技進(jìn)步一等獎。
2.港珠澳大橋鋼管樁涂層防護涂料
港珠澳大橋設計壽命120年,其中涂層防腐70年,陰極保護50年。鋼管樁外涂層采用SEBF涂料防腐約為44萬(wàn)平方米,鋼管樁內涂層采用SLF涂料防腐約為44萬(wàn)平方米,防腐工程從2012年9月開(kāi)如,2014年9月完成。
港珠澳大橋鋼管樁SEBF外壁防腐 港珠澳大橋鋼管樁SLF內壁防腐
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納米復合涂料研究團隊
納米復合涂料團隊,主要針對航空、船舶、石化、海洋設施、電力設施等領(lǐng)域的金屬材料,研制各種高性能的納米復合功能涂料,并開(kāi)...
團隊信息
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課題組名稱(chēng):納米復合涂料研究團隊
課題組網(wǎng)址:http://crm-eac.imr.ac.cn/nm-chengyuan.asp
負責人:劉福春
工作單位:金屬研究所
學(xué)科領(lǐng)域:工程材料
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課題組院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:劉福春
辦公電話(huà):024-23915895
手 機:15371861880
E-mail:fcliu@imr.ac.cn
科技處院地合作聯(lián)絡(luò )人員
姓 名:李鵬
辦公電話(huà):024-23971157
手 機:15140035307
E-mail:pengli@imr.ac.cn
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團隊介紹
納米復合涂料團隊,主要針對航空、船舶、石化、海洋設施、電力設施等領(lǐng)域的金屬材料,研制各種高性能的納米復合功能涂料,并開(kāi)展工程化應用研究。在進(jìn)行應用研究的同時(shí),進(jìn)行特殊環(huán)境(如高溫度、低溫度、高濕度、高鹽度、高紫外等)條件下涂層防護和失效機理方面的研究。
研究方向主要包括:納米復合航空防護涂層、納米復合船舶防護涂層、納米復合電力防護涂層、納米復合高鐵涂層、納米復合海洋平臺防護涂層、納米復合耐高溫高壓酸氣涂層、納米復合防火涂層和納米自組裝涂層。
典型轉移轉化項目案例
1.基于浙江省重工業(yè)污染區輸電線(xiàn)路桿塔防腐示范工程項目。
針對重工業(yè)污染區建立輸電線(xiàn)路桿塔的重防腐涂層體系,適用于銹蝕鋼材、帶舊涂層鋼材、泛銹鍍鋅鋼材和完好鋅層鋼材 4 種表面狀態(tài),納米復合防腐涂層失效時(shí)間延長(cháng) 80%,成本增長(cháng)控制在 40%以?xún)取?014年10月浙江省電科院選擇寧波市北侖區110千伏、220千伏、500千伏的不同電業(yè)等級鐵塔進(jìn)行防腐涂裝,各鐵塔均已服役超過(guò)十年以上,運行最長(cháng)時(shí)間已達二十五年。由于長(cháng)期曝露在工業(yè)大氣環(huán)境中,經(jīng)受暴曬、雨淋以及工業(yè)氣體腐蝕,鐵塔表面鍍鋅層已出現嚴重腐蝕、粉化現象,部分角鋼表面分布著(zhù)磚紅色鐵銹,部分螺栓處發(fā)生明顯腐蝕。為了延長(cháng)示范地鐵塔運行壽命8~15年,對帶銹、舊鍍鋅層鐵塔進(jìn)行有效防護,本次涂裝選擇了納米復合配套漆體系,包括(納米復合環(huán)氧底漆+納米復合環(huán)氧中涂漆+納米復合氟碳防腐面漆)三道涂裝涂層。初步測試結果顯示:防護涂層無(wú)脫落、開(kāi)裂,防護效果良好。
北鄔2321線(xiàn)3#輸電鐵塔示范工程現場(chǎng)
2.納米復合航空涂料的成功研制與產(chǎn)業(yè)化
經(jīng)過(guò)近十年多的自主創(chuàng )新,IMR系列納米復合航空涂料已經(jīng)生產(chǎn)和應用。該涂料技術(shù)含量更高、適用領(lǐng)域更廣,其產(chǎn)品性能滿(mǎn)足軍用標準要求,能與同類(lèi)型的進(jìn)口產(chǎn)品相媲美。IMR系列飛機涂料的各項技術(shù)指標與國際先進(jìn)的技術(shù)規范相當,其核心技術(shù)已取得國家發(fā)明專(zhuān)利。通過(guò)產(chǎn)品鑒定,已達到同類(lèi)產(chǎn)品國際先進(jìn)水平。通過(guò)不同機型、不同部位、不同地區應用,納米復合航空涂料具有良好的配套性、環(huán)境適應性和施工性。
納米復合航空涂料生產(chǎn)線(xiàn)
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