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热成形钢的成型过程本质上是一个热处理工艺过程，热成形虽然加热炉有一定的保护气体，但还会因为少许氧气的存在导致钢板表面被氧化而出现氧化铁皮。在后续的热冲压过冲中，氧化铁皮会脱落到模具中，影响零件的尺寸精度，也会降低模具的使用寿命，大大影响生产效率。在热成形加热高温氧化环境下，铝-硅（Al-Si）系合金涂层的表面可生成一种连续、均匀且致密的薄膜，该薄膜的主要成分为氧化铝、氧化硅等，起到保护基体的作用。Al-Si系合金涂层的耐高温性能显著优于其他类型涂层，在950℃的高温环境下仍可保持涂层的形态和性能。Al-Si镀层技术最早由ArcelorMittal公司开发，并成功应用于热成形钢的涂层。增加Al-Si镀层后，可有效避免热冲压钢板在加热过程中的表面氧化的问题，可有效提高模具寿命，改善零件的零件尺寸精度。涂镀技术存在以下问题：1）知识产权受控于ArcelorMittal公司；2）660~680℃热浸镀温度下，涂层与基体间产生一定厚度的铁/铝等元素互扩散层及脆性富铝合金相。磁控溅射技术用于热成形钢表面镀铝结果表明，铝涂层与基体结合完整无缺陷、少量互扩散。

此涂镀技术存在以下问题：1）知识产权受控于ArcelorMittal公司；2）660~680℃热浸镀温度下，涂层与基体间产生一定厚度的铁/铝等元素互扩散层及脆性富铝合金相，使热压成形阶段的元素互扩散、合金化过程、金属间化合物相层、铁素体层成份及厚度、铁素体与马氏体基体间的碳势等调控难度加大。金属间化合物相层、铁素体层成份及厚度、铁素体与马氏体基体间的碳势的调控是保持钢板的断裂应变性、预防氢脆发生、热压成形时的裂纹呈韧性扩展的前提。相对较窄的调控窗口及知识产权限制成为热压成形高强汽车板实际应用的技术瓶颈。本项目创新性地引入了具有低温等离子体特征的、镀膜温度从室温到400℃可控的磁控溅射技术，在热压成形汽车钢表面涂镀铝-硅(铁)涂层。对铝基涂覆钢板热压成形淬火，表征其界面金属间化合物层及相组成、涂层-界面-钢板次表面间元素分布、弯曲断裂应变及耐蚀性。研究磁控溅射工艺参数对热压成形后涂覆钢界面元素、相组成及性能的影响。此技术的引入为破解热浸镀技术受国外知识产权限制提供了解题思路。

辽宁科技大学表面工程研究所共有十余名专职教师及科研人员，其中教授3人、高工1人、副教授4人。在读硕士生、博士生近30人。主攻方向为材料结构及等离子体模拟计算、光电薄膜、光催化薄膜及纳米材料、硬件质薄膜等功能薄膜材料的研究、结构性能表征。近年来，研究所共承担各类科研项目近50项，其中国家自然科学基金项目近10项，省部级以上项目近20项。涵盖光电半导体材料，硬质耐磨涂层、防腐涂层、防生物污损涂层，固体润滑涂层、超疏水、耐冲蚀涂层，热障涂层等多种功能涂层研发。涉及材料学、凝聚态物理、等离子体物理、摩擦学、微生物学、界面结构及力学等诸多学科。主要负责人周艳文教授，2001-2004年就读于英国索尔福德大学表面工程实验室，于05年获博士学位后一直服务于辽宁科技大学材料与冶金学院，从事物理气相沉积和化学气相沉积技术及薄膜材料相关研究。从2009年起，连续主持了5项国家自然科学基金面上项目，发表相关检索论文数十余篇。主要研究方向为：1) 磁控溅射技术及其等离子体调控；2) 在可获得高密度等离子体的磁控溅射装备中，使用粉末直接作为靶体，在玻璃和柔性基体表面沉积功能薄膜；

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