机械装备表面纳米抗磨抗蚀涂层关键技术开发及产业化 - 浙江省科技厅.doc

项目名称 机械装备表面纳米抗磨抗蚀涂层关键技术开发及产业化 项目简介：机械部件磨损、腐蚀等是关系到国计民生的关键性共性问题，由其造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和，造成了许多灾难性的事故，并造成了资源浪费和环境污染。据美国和欧共体的权威专业机构统计，世界上由于机件、构件等的腐蚀、磨损等破坏造成的经济损失高达各国国民生产总值的6％~8％（来源：《工程断裂与损伤》）；据国家统计局公报显示，2006年我国国内生产总值突破20.94万亿元人民币，据此测算：我国因腐蚀、磨损等破坏造成的经济损失约合人民币12600亿~16800亿元。例如，全国已建成各类装机流量1立方米每秒或装机功率50千瓦以上的泵站 91795处（来源：《全国水利统计公报》），每个泵站水泵数量从几台至几十台不等，数量巨大。这些水泵因为腐蚀、泥沙磨损造成了机组效率下降，维修周期缩短，更新改造频繁，给国家造成巨大经济损失，仅“十二五”期间我国大型泵的更新改造国家就投入了总投资180多亿元人民币。再如，起重机械为例，其回转支承机构由于轴承滚道面严重磨损，导致回转过程中经常卡死，不能正常运行，安全隐患极大。 磨损、腐蚀等问题已严重制约了水力机械（如水泵、水轮机等）、工程机械（如混凝土搅拌楼、起重机等）等机械装备的发展，甚至会影响设备的安全生产运行，危及人民生命财产的安全，亟需解决。本项目利用纳米技术、表面改性、闭环高焓等离子技术、微弧氧化技术、等离子喷涂技术、材料微结构设计技术等，解决了机械装备表面磨损、腐蚀等关键技术难题，并在水泵等机械装备上进行了应用研究和产业化，在高结合力/高耐磨性/高耐腐蚀性纳米材料配方，高焓等离子喷涂装备、技术与工艺，等离子喷涂技术与工艺，微弧氧化技术及工艺等方面取得重要突破。本项目包括三个子课题：课题1：基于闭环高焓等离子技术制备水力机械表面功能材料系统” 引进消化吸收再创新——基于高焓等离子热喷涂技术的水力机械抗磨蚀关键技术研发；课题2：有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用——基于微弧氧化技术的有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用；课题3：有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用——基于等离子热喷涂技术的有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用。 本项目解决了机械装备表面抗磨抗蚀的技术难题，形成了自主知识产权，申请发明专利20多项，目前已授权发明专利8项，出版专著1项，发表核心期刊、SCI/EI 论文120余篇，撰写标准1部，培养了一批专业技术人才。本项目成功实现了机械装备表面纳米抗磨抗蚀涂层技术的产业化，仅近3年（2014年、2015年、2016年）实现新增产值超过16.4亿元。项目成果由项目组成员南方泵业股份有限公司应用到了水泵产品中去，成功解决了水泵磨损腐蚀问题，大大提高了公司产品的市场竞争力和产品附加值；杭州江河机电装备工程有限公司应用到了起重运输机械和混凝土机械中，成功解决了起重运输机械和混凝土机械磨损问题，大大提高了产品的竞争力以及附加值，公司产品不仅扩大了国内市场，也拓宽了国外市场，在越南、缅甸、新加坡、喀麦隆、摩洛哥、埃塞俄比亚、苏丹、哈萨克斯坦、马来西亚等20多个国家承接多项工程项目，使国际合作和业务迈上了新的台阶。本项目成果还成功应用于常州东升泵业有限公司、安徽莱恩电泵有限公司、浙江丰球泵业股份有限公司、浙江永发电机有限公司、杭州恒力泵业制造有限公司、乌龟石水电站、上海燃气浦东销售有限公司、青岛泰能燃气集团有限公司等30多家企业，获得了巨大的经济、社会和环境效益。 第三方评价： （1）项目验收意见： 课题1验收意见（详见附件：水利部“948”计划项目验收证书）： 2014年12月，水利部“948”项目管理办公室在南京组织召开“基于闭环高焓等离子技术制备水力机械表面功能材料系统”（任务书编号：201218）项目验收会，形成验收意见主要内容如下：项目针对水力机械磨蚀防护需求，引进了“基于闭环高焓等离子技术制备水力机械表面功能材料系统”，研发了抗磨蚀新材料配方工艺，实现了结合力超过70MPa，孔隙率小于1%，沉积率超过50%的目标，有效提高了喷涂质量；项目成果在福建蒲城县小溪等水电站中得到成功应用。综上所述，该项目完成了任务书规定的工作任务，达到了考核指标，验收专家一致同意通过验收。项目综合评价：A A、按期全面完成任务，项目取得突出进展或优异成果。 B、全面完成任务、项目取得较好进展。 C、基本完成任务。 D、未完成任务，项目实施过程中有较严重的问题。 课题2和课题3验收意见（详见附件：有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用项目验收证书）： 2009年11月25日，浙江省科技厅在杭州组织召开了省重大科技专项重点项目“有色金属表面纳米涂层制备关键技术开发与应用”（编号：2006C11183）验