评审组:材料科学组
项目名称:多元合金微弧氧化层形成理论及其防护机理
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目针对微弧氧化层形成机制尚不明晰和镁表面微弧氧化层防腐局限性,围绕微弧氧化过程中溶质离子作用机理、高熵合金的多主元竞争氧化机制及微弧氧化+静电喷粉复合涂层抗腐蚀机理展开系统深入研究,取得一系列具有重要科学意义和国际影响的原创性成果,为丰富和完善微弧氧化层形成理论、进一步提高镁合金的抗腐蚀性能提供了契机。以形成氧化物的标准生成焓绝对值大小作为多主元元素在微弧氧化过程中的竞争氧化优先判据,揭示了该氧化层的形成机制,并利用预制氧化物层实现了难熔高熵合金的高温抗氧化性能显著提升;阐明了镁、钛合金表面自封孔微弧氧化层的形成机理,实现了微弧氧化层耐蚀性的改善;开发了微弧氧化+静电喷粉复合处理新工艺,彻底解决了镁合金的防腐问题,揭示了所制备复合涂层的抗划伤腐蚀机理。5篇代表性论文发表在材料科学领域权威期刊上,他引369次,单篇最高他引136次。本项目实现了从基础理论突破、应用技术创新到产业化推广应用的全链条覆盖,有重要的学术引领作用和工程应用价值,对提升我国本领域的国际学术地位具有显著促进作用。同时,在交通、军工、航空航天、海洋装备等领域也具有广阔的应用前景和推广价值。 成果材料属实、齐全、规范,无知识产权纠纷,人员排序无争议,符合陕西省自然科学奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:杨巍
    排名:1
    行政职务:副院长
    技术职称:教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:本项目的负责人,提出本项目的主要学术思想,制定整体研究方案,负责完成本项目研究工作的学术指导以及研究论文的撰写和修改,代表作1, 2, 3 的第一作者,4,5第一通讯作者。 1、揭示了高熵合金多主元竞争氧化机制(发现点1、代表作[4]、[5]); 2、提出了镁合金、钛合金表面微弧氧化原位自封孔新方法(发现点2、代表作[2]、[3])。 3、阐明了微弧氧化+静电喷粉复合涂层抗划伤腐蚀机理(发现点3、代表作[1])。
  2. 姓名:徐大鹏
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:1、共同发现了高熵合金表面通过微弧放电实现预制氧化物层的制备的新方法(发现点1、代表作[4]、[5]); 2、表征了自封孔微弧氧化层的微观结构,发现了利用光散射原理实现氧化层着色的新方法(发现点2、代表作[2]、[3])。 3、开发了微弧氧化+静电喷粉复合处理新工艺,并在镁合金表面成功制备(发现点3、代表作[1])。
  3. 姓名:程赵辉
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:开展了高熵合金表面微弧氧化层的制备与性能表征,构建了高熵合金多主元竞争氧化的成膜机理模型(发现点1、代表作[4]、[5],其他附件)
  4. 姓名:姚小飞
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:1、协助开展了高熵合金表面微弧放电的机理研究(发现点1、代表作[4]); 2、阐明了微弧氧化+静电喷粉复合涂层的界面结合机理,并构建了复合涂层的酸腐蚀失效模型(发现点3、代表作[1])。
  5. 姓名:吕煜坤
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:采用微弧氧化方法在AlTiNbMo0.5Ta0.5Zr高熵合金表面预制了氧化物层,发现其氧化增重减小为8.6 mg/cm2,较未处理高熵合金减少32.8%,解决了难熔高熵合金高温抗氧化性能差的难题(发现点1,代表作[4])。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安工业大学
    单位贡献:西安工业大学作为本项目的完成单位,为项目的顺利完成做出了重要贡献,是代表作1-5学术思想的提出单位和完成单位,主要学术贡献包括:构建了难熔高熵合金微弧氧化层的形成机理模型,开拓性提出了多主元竞争氧化机制,发现了高熵合金表面制备致密氧化层,可有效抑制Mo挥发,隔绝氧扩散,并进一步阐明了难熔高熵合金高温防护机理;阐明了镁表面微弧氧化层自封孔机理及利用溶质离子形成的单质金属光散射原理实现微弧氧化层着色的新机制,揭示了微弧氧化层自封孔效应对放电通道填充致密化程度的依赖机制,以及高温高压微区诱导硬质相原位生成增强摩擦学性能的机理;基于微弧氧化+静电喷粉复合涂层的增韧机制和机械互锁效应,阐明了复合涂层的强界面结合内在机理,建立了“聚合物致密层物理隔离+氧化层多孔机械锚固+氧化层致密内层二次屏障”协同防腐的控制策略。 作为本项目完成单位,在本项目中承担了国家自然科学基金面上项目、陕西省重点研发项目。本项目取得的所有成果均在西安工业大学完成,所属权归属西安工业大学。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处