我校材料科学与工程学院张世宏教授团队在国际权威期刊发表关键合金部件表面腐蚀防护涂层的最新研究成果

近日，我校先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室张世宏教授团队在腐蚀领域国际权威期刊《Corrosion Science》发表钨铜合金表面耐腐蚀防护涂层最新研究成果。《Corrosion Science》是中科院一区Top期刊，主要收录材料腐蚀与防护相关基础和应用研究的最新成果，是材料失效与保护领域最重要的期刊之一，在国际腐蚀领域享有高度学术声誉。我校为论文第一单位，材料科学与工程博士研究生张泽为论文第一作者，张腾飞副教授，张世宏教授为共同通讯作者。研究工作得到了国家重点研发计划重点专项等项目支持。

钨铜合金因其具有优异的机械加工性能、高硬度、高耐磨性以及较高的软化温度等特性，广泛应用于航空航天、军工装备领域中的关键合金高温构件，如导弹、火箭的喷管、喉衬和燃气舵等。然而，在中性或酸性腐蚀环境中，特别是在海洋环境中，其较差的耐蚀性能限制了钨铜合金部件的使用寿命和应用推广。表面防护涂层对于钨铜合金在海洋应用中防止腐蚀失效至关重要。

（自组织纳米多层涂层的沉积机理）

（自组织纳米多层涂层微观形貌及成分分布）

（中性和酸性环境中自组织纳米多层涂层电化学EIS谱图）

（酸性盐雾环境下自组织纳米多层涂层腐蚀机制）

团队利用电弧离子镀技术制备了具有富氮和富氧交替亚层的自组织纳米多层AlCrON涂层，通过改变基底旋转方式来调节控其调制结构。研究结果表明二维旋转沉积的AlCrON涂层具有最小的调制周期7.1 nm和最高的涂层硬度30.2±1.9 GPa，在电化学、酸性盐雾腐蚀和摩擦腐蚀条件下表现出优异的防护效果。氧的掺杂有效抑制了电偶腐蚀，纳米多层界面阻挡了腐蚀介质的侵入，因此涂层自腐蚀电流密度显著降低，降幅接近一个数量级，并将酸性盐雾环境下的失效时间延长至180小时以上。此外，在磨损-腐蚀耦合工况下，该涂层依然表现出优异的摩擦腐蚀性能。

研究成果对提升海洋强腐蚀环境下关键合金部件的表面耐腐蚀防护性能、延长其使用寿命具有重要意义。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2025.112740

（撰稿：张腾飞 审核：汪盛颜 张世宏 张苒 黄敏）

标签：防护  纳米  酸性