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公开(公告)号：CN114959577B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202210666084.7
申请日：2022-06-09
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种Cr基多主元氮化物涂层及其制备方法与应用。所述Cr基多主元氮化物涂层的化学表达式为CrM1M2N，M1、M2均独立地选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Sc、Hf等。所述制备方法包括：采用第一性原理计算方法获取不同元素组成和不同成分的涂层的体模量和剪切模量，并依据力学性能预测模型计算涂层的硬度和弹性模量，从而确定最佳的M1元素和M2元素，再依据设计出的材料体系，采用磁控溅射共沉积技术，在基材表面沉积CrM1M2N涂层，制备所述Cr基多主元氮化物涂层。本发明获得的Cr基多主元氮化物涂层具有高硬度和弹性模量，有望用于轴承、齿轮等关键零部件表面来保证机械加工稳定性、高效和高精度。
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公开(公告)号：CN117012313A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202311009016.4
申请日：2023-08-11
Applicant: 苏州臻材科技有限公司 , 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明提供了一种低模量亚稳β钛合金薄膜材料的设计和制备方法。通过亚稳β钛合金成分设计原理，确定钛合金中的元素组分及成分；结合相图计算和第一性原理计算方法分别判断和筛选低模量的亚稳β钛合金；采用磁控溅射方法，设计相关工艺，制备指定成分的钛合金薄膜并对其性能表征。该薄膜为具有低弹性模量的亚稳β结构，在航空航天、海洋工程、化工、核电、生物医疗等领域有广泛的发展和应用前景。
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公开(公告)号：CN115938510A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211442445.6
申请日：2022-11-17
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种添加稀土元素提高合金渗铬速率的理论设计方法及应用。所述理论设计方法包括：根据特性差异，将稀土元素进行分类，并选取指定元素；基于相图计算方法构筑Cr‑C‑X‑RE体系的相图热力学数据，至少计算获得平衡态相图以及液相、面心立方相和第一碳化物相的吉布斯自由能曲线，实现初筛；通过第一性原理计算获得RE作用前后，Cr元素及C元素扩散能垒和扩散系数的变化情况；通过分子动力学模拟稀土元素对所述基材表面的氧化膜的稳定性的影响规律；根据变化情况和影响规律，确认稀土元素。通过本发明的集成计算材料工程综合设计思路来筛选合理的稀土元素，可以实现理论设计先行的目标，达到了节约时间和成本的效果。
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公开(公告)号：CN114613457A
公开(公告)日：2022-06-10
申请号：CN202210276112.4
申请日：2022-03-18
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: G16C60/00
Abstract: 本发明公开了一种Cr‑N防护涂层的材料设计方法及其应用。所述材料设计方法包括：使用第一性原理计算方法获得M元素添加到Cr2N相的总能和添加到CrN相的总能，再依据生成焓计算公式计算生成焓Hf；依据所述生成焓Hf带计算出两相的自由能；根据两相的自由能，使用相图计算方法计算得到相图；选出其中Cr2N相生成温度最低的体系，从而确定最佳的M元素。本发明方法使用多维度材料设计方法降低Cr2N强化相生成温度，相比较实验方法，本发明所提供的方法结合第一性原理计算和相图计算可以快速确定M元素的添加，实现时间和成本双减半的效果。
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公开(公告)号：CN113046703A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110285024.6
申请日：2021-03-17
Applicant: 昆明理工大学 , 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种高硬度纳米复合涂层及其制备方法与应用。所述高硬度纳米复合涂层包括依次形成于基体表面的过渡层和TiAlCN层，所述TiAlCN层的物相结构包括硬质纳米金属相及非晶相，所述非晶相均匀分布于所述硬质纳米金属相中，所述硬质纳米金属相包括Ti(C，N)相、TiN相、TiC相、AlN相中的任意一种或两种以上的组合，所述非晶相包括非晶碳相。本发明制备的高硬度纳米复合涂层具有高硬度和高的韧性，在大气环境和海水环境中具有高的耐腐蚀磨损的优异性能，能够有效的延长基体的使用寿命，同时该涂层在海洋零部件以及刀具等设备的表面防护上具有巨大的潜在的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112795277A
公开(公告)日：2021-05-14
申请号：CN202110383117.2
申请日：2021-04-09
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: C09D163/00 , C09D175/04 , C09D5/16 , C09D5/08 , C07D307/68
Abstract: 本发明公开了一种酯类防污剂、防污涂料、多层防护膜结构及其应用。所述酯类防污剂包括式(Ⅰ)所示化合物：式(Ⅰ)本发明提供的酯类防污剂具有优异的防污损效果和良好的阻隔性能，使其能够有效的提升涂层的防腐性能，同时其易于合成，热稳定性优良，且与改性环氧粉末、聚氨酯粉末等具有良好的兼容性，以其作为防污剂制备的粉末涂料兼具优异的防污损和防腐蚀性能，特别是以该粉末涂料制备涂层时施工简单，仅需通过熔融喷涂在基材上一次成膜即可，解决了现有防污防腐涂层需要多次涂装的不足，能够充分满足海洋平台、海上风电、跨海大桥等设施钢管桩等钢结构的防腐与防污需求。
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公开(公告)号：CN109657382A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201811598373.8
申请日：2018-12-26
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种预定硬度的Fe-Cu-C合金材料的制备方法，属于材料研究方法及技术领域。该方法综合利用Calphad相图计算、第一性原理计算和多元扩散偶实验，通过建立Fe-Cu-C体系的“原子排布-合金成分-合成温度-相结构-弹性模量-合金硬度”大数据库，可以快速获得目标硬度的Fe-Cu-C合金的合金成分、合成温度及相组成信息，直接用于指导高硬度的Fe-Cu-C合金的制备。与传统材料设计方法相比，该方法的针对性和目的性更强，在建立起Fe-Cu-C合金的硬度大数据库之后，可以反复利用该数据库指导不同目标硬度的Fe-Cu-C合金的制备，极大的节省了人力物力成本。
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公开(公告)号：CN118412068A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410517421.5
申请日：2024-04-26
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
IPC: G16C60/00 , G16C20/30 , G16C20/10 , G06F30/20 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷及其设计与制备方法。所述设计方法包括：确定合金元素的种类，获得目标金属陶瓷体系；建立热力学数据库；计算合金相图，获得不同的相形成的成分区间以及热处理条件；使用第一性原理的方法预测其中的粘结相的基本性能，筛选粘结相的相结构，所述基本性能包括所述粘结相的理论硬度、所述粘结相与硬质相的力学适配性，以及所述粘结相的脆性/韧性行为。本发明为硬质相匹配最优的粘结相的相结构，并匹配最优的热处理条件，从而获得性能优异的耐高温磨损复合粘结相金属陶瓷，使用相图指导设计合理的金属陶瓷制备工艺，提高了金属陶瓷的研制效率，并加强了对于金属陶瓷相结构与性能关系的理解。
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公开(公告)号：CN113046703B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202110285024.6
申请日：2021-03-17
Applicant: 昆明理工大学 , 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种高硬度纳米复合涂层及其制备方法与应用。所述高硬度纳米复合涂层包括依次形成于基体表面的过渡层和TiAlCN层，所述TiAlCN层的物相结构包括硬质纳米金属相及非晶相，所述非晶相均匀分布于所述硬质纳米金属相中，所述硬质纳米金属相包括Ti(C，N)相、TiN相、TiC相、AlN相中的任意一种或两种以上的组合，所述非晶相包括非晶碳相。本发明制备的高硬度纳米复合涂层具有高硬度和高的韧性，在大气环境和海水环境中具有高的耐腐蚀磨损的优异性能，能够有效的延长基体的使用寿命，同时该涂层在海洋零部件以及刀具等设备的表面防护上具有巨大的潜在的应用前景。
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公开(公告)号：CN113088885B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202110333658.4
申请日：2021-03-29
Applicant: 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
Abstract: 本发明公开了一种复合氧化物渗硫宽温域润滑薄膜及其制备方法与应用。所述复合氧化物渗硫宽温域润滑薄膜包括在其厚度方向上依次层叠的Pb‑Cr过渡层、Pb‑Cr与PbCrO‑S梯度过渡层和PbCrO‑S共掺杂表层。所述制备方法包括：在基体表面依次沉积Pb‑Cr过渡层、Pb‑Cr与PbCrO梯度过渡层和PbCrO表层，获得复合氧化物薄膜；通过渗硫技术对所述复合氧化物薄膜进行渗硫处理，获得Pb‑Cr与PbCrO‑S梯度过渡层和PbCrO‑S共掺杂表层。本发明的复合氧化物渗硫宽温域润滑薄膜具有良好的力学性能和宽温域低摩擦磨损性能，能够满足发动机与轮机装备的宽温域低摩擦服役需求，具有很好的应用价值。
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