全重实验室

研究方向一：特种表面涂层材料体系设计

重要进展一：物理气相沉积（PVD）在热电半导体制冷材料及器件研究进展

针对目前商用N型Bi2Te3制冷材料存在的问题，提出并利用了“栅格化”策略和“晶格素化”概念，该成果发表由实验室固定人员秦炳超博士为第一完成人2024年发表在Science期刊[Bingchao Qin, Mercouri G. Kanatzidis, Lidong Zhao. Science[J]. 2024, 383(6688): 1204-1209]。

重要进展二：硒化锡的发展及其对热电学的影响

验室针对当前热电发电技术存在的问题，开发SnSe基宽温域高效温差发电材料及器件。该成果由实验室固定人员张潇博士为通讯作者2024年发表在Science期刊[Yongxin Qin, Bingchao Qin, Tao Hong, et al. Grid-plainification enables medium-temperature PbSe thermoelectrics to cool better than Bi2Te3[J]. Science, 386(6719): 1204-1209]。

研究方向二：特种表面材料与涂层制备

重要进展一：燃机空心叶片内腔涂层制备技术及工业应用

在国家重点研发计划“细长孔零件化学气相沉积涂覆关键技术示范应用”的支持下，从理论研究出发，突破了具有自主知识产权的CVD装备/工艺/评价及应用技术，实现示范应用。相关成果入选中央企业科技创新成果目录，项目于2024年6月通过主管部门组织的绩效评价。

①首创超长超细内腔脉冲交变均匀涂覆新原理。②设计与制备改性元素Si、Pt、Y、Al、Pd等系列复合涂层，突破了涂层抗氧化与耐腐蚀的表面改性与氧化膜结构重整关键技术，将空心叶片内腔耐受温度从900℃提升至1050℃。③研制国内首台燃机空心叶片专用CVD装备。开发了兼备优异耐氯离子腐蚀和耐高温性能的CVD炉罐核心部件，打破了国外技术垄断。④解决成套装备与涂层技术受制于人的问题。

重要进展二：航空关键部件耐磨耐蚀热障涂层及重大应用

航空装备关键部件表面耐磨耐蚀耐高温涂层是实现高承载力、高耐磨、长寿命服役的重要手段，我国相关产品几乎全部依赖进口。该工作提出了高硬耐磨耐蚀涂层设计准则，发明了硬质涂层调控技术，成为配套产品头部供应单位。研究成果于2024年由实验室固定人员张小锋博士作为通讯作者发表在材料腐蚀领域顶级期刊npj Materials Degradation上（Nature合作期刊）(https://doi.org/10.1038/s41529-024-00505-2)。

研究方向三：表面涂层可靠性评价与智能运维

重要进展一：表面工程领域国家行业标准体系

实验室以材料表面工程领域应用中关键技术和共性问题为导向，研制了我国表面工程领域80%以上国家/行业标准，系统地建立了以高性能涂层制备、测试与评价相配套的完整技术标准体系，引领了国家表面工程行业技术进步。2024年实验室共制修订12项国家标准（其中牵头制定6项），牵头制定的国际标准《ISO/CD 25164 物理气相沉积 磁控溅射沉积钛铝硅氮薄膜 技术规范》进入委员会草案阶段（Committee Draft, CD）阶段。

重要进展二：国家新材料测试评价平台（武汉区域中心）建设

依托“国家新材料测试评价平台（武汉区域中心）”项目建设，完善新材料研制共性技术及配套检验检测能力，构建和完善检测大数据库和行业信息共享平台并向区域内和行业辐射推广；形成覆盖从技术研究—标准制定—产品检测—智能运维—信息共享的完整新材料测试区域一站式服务能力建设，经过三年的扩项，目前实验室拥有CNAS/CMA检验检测认证共90个产品类别，794个检测参数，574个检测标准，为行业提供表面覆盖层、钢铁表面处理剂和防锈、漆及有关表面涂料、金属材料、高分子材料等产品的力学、电化学、化学成分等物理化学性能的分析检验检测服务。

重要进展三：乌东德水电站材料腐蚀智能监测运维系统开发

2024年实验室开展了金沙江中下游流域乌东德等10级水电站过流部件的系统性腐蚀调查、库区水1年周期性测试、库区山体土壤测试，揭示水介质腐蚀性离子主要源于长江源头岩石风化-盐溶解及蒸发浓缩盐溶解，过流部件腐蚀失效主要缘于焊接热处理工艺控制、Cr偏析、强化相夹杂、SRB富集、晶间腐蚀等，开展防护工艺设计及试点应用。

针对流域电站典型材料腐蚀问题，建立了水电站材料腐蚀与水质实时监测数据分析系统，设计了Q235和304不锈钢材料的腐蚀传感器及温度、电导率、pH值、浊度等水质监测传感器。目前已积累相关腐蚀数据10万余条。