沈阳工业大学科技成果——高温防护涂层制备技术及设备
科技成果——高温热防护涂层
科技成果——高温热防护涂层
技术背景
采用等离子喷涂等工艺将陶瓷沉积在耐高温金属或超合金的表面形成热障涂层，对于基底材料起到隔热作用，降低基底温度，使得用其制成的器件（如发动机叶片）能在高温下安全运行。
技术水平
与劳斯莱斯（Rolls-Royce）公司合作开发新型涂层材料可使热导率降低40%，使发动机工作温度可至1700℃，使航空发动机安全服役2万小时以上。
开发的防腐涂层使发动机叶片寿命提高10倍，目前已工业生产。
开发出超厚热障涂层技术（1.5mm），降温超过400℃，技术应用于Alstom公司产品。
应用领域航空发动机、燃气轮机用陶瓷涂层的制备；核燃料用陶瓷涂层的研发以及热障涂层的表征。
燃气轮机叶片热障涂层。
辽宁工业大学科技成果——高温绝热保温板
辽宁工业大学科技成果——高温绝热保温板
成果简介
高温绝热保温板是一种新型隔热保温材料，可减少炉墙向外散热和减少炉墙的蓄热量，可在耐火层外砌筑或者填充。
高温绝热板的主要性能特点是体积密度小，热导率小，体积比热容小，井具有一定的耐高温性能，可承受700-800℃的高温。
其导热系数极低，仅为0.06-0.11W/（m·K），绝热保温效果好，环保，无毒害放射物质，是理想的耐火绝热保温材料。
与普通耐火保温砖使用寿命相同，而且施工简便、快捷，绝热保温性能优于传统保温砖等保温材料。
高温绝热板是以水硬性胶凝材料和矿渣、粉煤灰等为主要生产原材料，高温下不会燃烧且没有有毒气释放，属于安全性环保材料，且作为利废产品得到国产产业政策的支持。
技术特征
1、耐火性好、力学强度可调；
2、体积密度低，大约在225-400kg/m3，属于超轻绝热材料。
热导率一般在0.06-0.11W/（m·K）之间，不但具有较好的保温性能，而且隔热效果显著。
3、节能效果好。
绝热保温板的导热系数0.06-0.11W/（m·K）仅为普通保温砖导热系数0.45W/（m·K）的约五分之一。
采用优质的高温绝热板代替保温砖，可节省能耗50-70%，并使炉窑重量减轻，施工费用减少。
合作方式技术开发。
沈阳工业大学科技成果——非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)
沈阳工业大学科技成果——非异氰酸酯聚氨酯（NIPU）
成果简介
NIPU产品不仅可以替代PU材料在涂料和胶黏剂中的应用，也在泡沫塑料领域发挥着巨大作用，性能较之传统PU优越，成本相近。
聚氨酯硬质泡沫及软泡可以应用在建筑、汽车行业以及日用品等方面。
学科领域精细化工
服务领域工业生产
应用范围建筑、汽车行业以及日用品
技术特性
以碳酸甘油酯与癸二酸为原料，4-二甲氨基吡啶和N,N'-二环己基碳二亚胺为催化剂，使用二氯甲烷，室温反应得到双五元环状碳酸酯。
然后将得到的双五元环状碳酸酯与多元胺在有机碱的催化下,高温下反应得到NIPU。
1、拥有比传统聚氨酯更好的加工性能。
2、拥有比传统聚氨酯更好的水解稳定性、低的渗透性。
3、生产过程无毒环保。
4、良好的耐化学腐蚀性。
5、经济安全。
技术水平国内领先
生产使用条件保存良好直接使用。
市场经济效益预测
NIPU的诞生是聚氨酯工业史上的一次重大革命，生产原料由为
无毒、环保的环状碳酸酯，为其他化工原来的研究和生产提供一种较为先进的思路。
以年生产1000吨NIPU为例，如果NIPU的销售价为2万元/吨，则NIPU的年销售收入可达2000万元，销售税金及附加为400万元，企业可实现利润200万元。
合作方式技术转让、技术服务。
不锈钢表面Al
第４６卷第２期２０２４年３月沈 阳 工 业 大 学 学 报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ ４６Ｎｏ ２Ｍａｒ ２０２４收稿日期：２０２２－１０－３１基金项目：辽宁省自然科学基金项目（２０１９ ＭＳ ２４７）；辽宁省“兴辽英才计划”项目（ＸＬＹＣ１８０７１７８）。
作者简介：李德元（１９５９—），男，辽宁营口人，教授，博士生导师，主要从事材料表面技术等方面的研究。
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏材料科学与工程 ＤＯＩ：１０．７６８８／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１６４６．２０２４．０２．０８不锈钢表面Ａｌ／Ｃｕ涂层制备与第一性原理计算李德元，李光全，张楠楠（沈阳工业大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳１１０８７０）摘 要：为了研究Ａｌ／Ｃｕ涂层中金属间化合物的生成顺序和形成机理，在３０４不锈钢基体表面制备了Ａｌ／Ｃｕ涂层。
对试样进行热处理使得Ａｌ／Ｃｕ涂层原位反应生成金属间化合物，随后测试了涂层的高温抗氧化性能。
采用第一性原理计算Ａｌ Ｃｕ金属间化合物的焓、熵、吉布斯自由能和热容等数据。
将热力学和扩散动力学相结合，提出有效生成自由能模型来预测化合物在Ａｌ／Ｃｕ界面的生成顺序。
结果表明：Ａｌ／Ｃｕ涂层中首先形成Ａｌ２Ｃｕ相，在Ａｌ／Ｃｕ界面处出现了ＡｌＣｕ相，加热时间增加至２０ｈ后出现了富Ｃｕ的Ａｌ４Ｃｕ９相。
由第一性原理计算得出，Ａｌ Ｃｕ金属间化合物的形成顺序为Ａｌ２Ｃｕ→ＡｌＣｕ→Ａｌ４Ｃｕ９，与实验结果一致。
此外，氧化实验结果表明，涂层具有良好高温抗氧化性能。
关 键 词：Ａｌ／Ｃｕ涂层；３０４不锈钢；电弧喷涂；等离子喷涂；第一性原理计算；金属间化合物；抗高温氧化；热处理中图分类号：ＴＧ１４６ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－１６４６（２０２４）０２－０１６５－０７ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＡｌ／ＣｕｃｏａｔｉｎｇｏｎｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓｕｒｆａｃｅＬＩＤｅｙｕａｎ，ＬＩＧｕａｎｇｑｕａｎ，ＺＨＡＮＧＮａｎｎａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｓｔｕｄｙｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｎＡｌ／Ｃｕｃｏａｔｉｎｇｓ，Ａｌ／Ｃｕｃｏａｔｉｎｇｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｏｎ３０４ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌｓｕｂｓｔｒａｔｅ．Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｈｅａｔｔｒｅａｔｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｂｙｉｎ ｓｉｔｕｒｅａｃｔｉｏｎｗｉｔｈｉｎＡｌ／Ｃｕｃｏａｔｉｎｇ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏａｔｉｎｇａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗａｓｔｅｓｔｅｄ．Ｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｎｔｈａｌｐｙ，ｅｎｔｒｏｐｙ，ＧｉｂｂｓｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙｏｆＡｌ Ｃｕｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓｗｉｔｈｄｉｆｆｕｓｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓ，ａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｆｒｅｅｅｎｅｒｇｙｏｆｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｔｔｈｅＡｌ／Ｃｕｉｎｔｅｒｆａｃｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＡｌ２ＣｕｐｈａｓｅｉｓｆｏｒｍｅｄｆｉｒｓｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅＡｌ／Ｃｕｃｏａｔｉｎｇ，ｔｈｅＡｌＣｕｐｈａｓｅａｐｐｅａｒｓａｔｔｈｅＡｌ／Ｃｕｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ａｎｄｔｈｅＣｕ ｒｉｃｈＡｌ４Ｃｕ９ｐｈａｓｅａｐｐｅａｒｓａｓｔｈｅｈｅａｔｉｎｇｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｏ２０ｈ．ＴｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆＡｌ ＣｕｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓｉｓＡｌ２Ｃｕ→ＡｌＣｕ→Ａｌ４Ｃｕ９，ｗｈｉｃｈｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏａｔｉｎｇｈａｓｅｘｃｅｌｌｅｎｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｌ／Ｃｕｃｏａｔｉｎｇ；３０４ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ；ａｒｃｓｐｒａｙｉｎｇ；ｐｌａｓｍａｓｐｒａｙｉｎｇ；ｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄ；ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｈｅａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔ ３０４不锈钢由于其具有耐腐蚀性能好，韧性高等特点被广泛应用于各种工业领域内［１－２］。
一种耐高温涂层及其制备方法[发明专利]
![一种耐高温涂层及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/09a2c93da58da0116d174971.png)
专利名称：一种耐高温涂层及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：宋寒,刘斌,邹军锋,张凡,苏力军申请号：CN201310360894.0
申请日：20130819
公开号：CN103467074A
公开日：
20131225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种耐高温涂层及其制备方法，所述耐高温涂层包含硼硅连续相、填料、助剂，优选还包含辐射剂。
所述制备方法采用硼硅玻璃作为连续相，添加其他填料、助剂等，再经过喷涂/刷涂、干燥、高温烧结等步骤制备得到，该方法简单、操作简便、对环境污染小。
该材料在1200℃以下应用环境能够保持适当的物理机械性能，添加适当的抗辐射助剂后能够使得涂层具有较好的辐射散热性能，适用于高温应用环境的表面保护，在航天航空工业、民用工业等领域具有良好的应用前景。
申请人：航天特种材料及工艺技术研究所
地址：100074 北京市丰台区7203信箱19分箱
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
高温防护涂层及其制备方法与应用[发明专利]
![高温防护涂层及其制备方法与应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/289dd90f7275a417866fb84ae45c3b3567ecdd9f.png)
专利名称：高温防护涂层及其制备方法与应用专利类型：发明专利
发明人：尹冰冰,孙妙,谢志航,杨熠,何志伟,沈凤霞申请号：CN202111108638.3
申请日：20210922
公开号：CN114214685A
公开日：
20220322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了高温防护涂层及其制备方法与应用，所述制备方法包括：对镍基单晶高温合金的基底材料进行表面预处理，其后通过电镀处理在基底表面获的纯铂涂层，再进行真空热扩散处理，获得复合涂层，对复合涂层进行表面强流脉冲电子束处理，获得所述高温防护涂层。
本发明可获得具有高抗氧化性能的、表面平整的铂扩散γ/γ’合金涂层。
申请人：湘潭大学
地址：411105 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号
国籍：CN
代理机构：成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)
代理人：苟铭
更多信息请下载全文后查看。
科技成果——不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法
科技成果——不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热
复合涂层制备方法
技术开发单位沈阳工业大学
成果简介
本技术起初是开发高铬耐高温防护涂层的制备工艺，以便应用于海绵钛还原反应器的高温防护领域。
研发合适的涂层材料及相应的制备工艺，并对复合涂层耐蚀内扩散抗氧化机理进行了相关的理论研究。
通过项目的实施很好地解决海绵钛还原反应器使用寿命短，这个一直困扰国内所有海绵钛企业生产的技术难题。
实现延长海绵钛反应器的使用寿命，降低能源消耗，大幅度地减少海绵钛生产成本，提高海绵钛产品的生产质量，促进我国钛工业的更快发展。
为了提高不锈钢表面的耐高温和耐腐蚀性，采用堆焊或者喷涂的方法进行涂层制备，利用涂层隔绝不锈钢基体与外界介质，延长其使用时间。
本技术利用堆焊与基体冶金结合的特点，增加涂层牢固性；并采用热喷涂方法在堆焊层上再制备出高温热障涂层，取得更佳的耐热效果。
因此此项技术可广泛应用于需要高温防护的钢铁设施。
从前期的相关实验发现，金属涂层对提高反应器的抗高温防护是有效的，要把这一技术应用到具体产品上面，还需要具有针对性的分析和研究。
针对此技术已获批发明专利1项，名称：不锈钢表面堆焊和喷涂相结合的耐热复合涂层制备方法，专利号：ZL201510107158.3。
项目组2008年以来在热喷涂工艺材料以及应用方面的研究获得国家机械科学技术奖二等奖和三等奖各一项。
此外，还与生产企业如
大连华锐重工集团、中航工业沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司、沈阳金杯汽车股份有限公司密切合作，完成多项企业课题。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沈阳工业大学科技成果——高温防护涂层制备
技术及设备
项目简介沈阳工业大学开发出一套在钢铁构件表面沉积多元合金涂层的技术。
该技术具有经济、方便和防护效果显著等特点，可以应用到冶金、化工等许多有金属高温氧化或热腐蚀的领域。
应用范围可以应用到冶金、化工等许多有金属高温氧化或热腐蚀的领域。
例如：海绵钛生产企业的钢制蒸馏反应器的防护，金属线材加工企业的热处理退火包的高温氧化防护，以及二硫化碳生产企业铸铁材质的高温反应甑热腐蚀防护。
技术特性当经过防护处理的金属部件在高温环境工作过程中，发生合金元素在涂层和基体金属间的扩散，并形成一定梯度，具有优异抗氧化、耐热腐蚀性能的高温防护合金层结构。
通过铬、铝、硅等抗氧化元素的合理组合，既保证了稳定、连续、结合可靠的表面氧化膜的形成，又避免了表面有效合金元素的过快消耗，为高温工作部件提供长时间的防护作用。
同时由于不产生厚重的氧化膜，改善加热效率，节能减排，有利于保护地球资源。
专利情况申请1项发明专利。
技术水平国际先进。
所属领域材料加工
生产及使用条件（含环保要求）对于具体产品可以设计专用的涂层喷涂加工生产线，需要厂房面积100平米左右。
市场及经济效益预测可推广应用到辽宁、河北、河南、贵州、
山西等地的冶金、化工企业，每年可减少金属材料损失数亿元，产生显著的经济效益。
合作方式技术服务。
已使用推广情况已在辽宁省内几家海绵钛生产企业推广使用。