科创中国

行业领域

制造业

需求背景

本公司是由国营华晋冶金铸造厂与中国进出口有限公司合作成立的一家具有综合能力的冶金铸造企业，公司拥有15大系列、共1800多个品种型号产品，是国内唯一能生产重型载重车桥壳的企业。港口、船舶用铸件已通过国际权威机构认证。其中军品：坦克风冷发动机箱体，是国家军方唯一指定的生产厂商。民品：系列煤机铸件；系列圆锥衬板；等等。公司的产品涉及多个领域和行业，需要具备高强度、高韧性、高耐磨性等特点，以满足客户的需求和标准。为了提高产品的质量和竞争力，公司需要进行先进耐磨材料的研究与开发，并优化铸造工艺。同时，公司也需要研究和应用表面涂层技术，以进一步提高耐磨铸件的性能。

需解决的主要技术难题

如何选择和设计适当的涂层材料，以保证涂层与耐磨材料铸件的附着性、耐磨性和抗腐蚀性，以及与客户需求和标准的符合性。

如何优化涂层工艺，包括涂层的厚度、均匀度、硬度、结构等，以保证涂层的质量和稳定性，并减少涂层与铸件之间的应力。

如何检测和评价涂层的性能，包括涂层与铸件之间的界面特征、涂层的耐磨性和抗腐蚀性等，并与无涂层铸件进行对比分析。

期望实现的主要技术目标

材料开发：技术目标是开发出具有高附着性、高耐磨性、高抗腐蚀性等特点的涂层材料，并确定其最佳组成和结构。细化为以下几个子目标：

调研和筛选适合涂层用途的材料种类，如金属、陶瓷、聚合物等，考虑其物理、化学、力学等性质，以及其成本、可得性、环境影响等因素；

设计和制备涂层材料的组成和结构，如单层或多层、均匀或非均匀、纳米或微米等，控制其成分比例、分散度、晶相、取向等参数，以实现所需的附着性、耐磨性、抗腐蚀性等特点；

测试和评价涂层材料的性能，如附着强度、硬度、摩擦系数、耐磨寿命、耐腐蚀能力等，与其他涂层材料进行对比和优化，以确定最佳的组成和结构。

工艺优化：技术目标是建立一套完善和科学的涂层工艺优化系统，包括涂层参数的选择、调节、反馈等环节，以保证涂层的质量和稳定性，并消除应力。细化为以下几个子目标：

研究和选择适合涂层材料的涂层方法，如物理气相沉积、化学气相沉积、溶胶凝胶法、电镀法等，考虑其原理、效率、均匀性、可控性等因素；

确定和调节涂层方法的参数，如温度、压力、时间、电流、电压等，根据涂层材料的组成和结构，以实现所需的涂层厚度、形貌、结合强度等特点；

建立和运用涂层参数的反馈系统，如传感器、控制器、显示器等，能够实时监测和调整涂层参数，以保证涂层的质量和稳定性，并消除或减小涂层应力。

性能检测：技术目标是建立一套完善和科学的涂层性能检测和评价体系，包括仪器设备、检测方法、评价标准等，并进行数据分析和结果反馈。细化为以下几个子目标：

选择和配置适合涂层性能检测的仪器设备，如扫描电镜、光谱仪、万能试验机等，考虑其精度、灵敏度、可靠性等因素；

制定和执行适合涂层性能检测的方法和程序，如样品制备、样品表征、样品测试等，考虑其可重复性、可比较性、可操作性等因素；

参考和采用适合涂层性能评价的标准和指标，如国际标准、国家标准、行业标准等，考虑其权威性、适用性、客观性等因素；

进行和报告涂层性能的数据分析和结果反馈，如数据处理、数据统计、数据展示等，考虑其科学性、合理性、有效性等因素。

处理进度