1、材料表面工程研究所材料表面工程研究所在熱噴涂、真空鍍膜、化學(xué)鍍、離子氮化、旋壓加工、焊接技術(shù)、分析測試和碳化鎢強(qiáng)化瓦楞輥、激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥等技術(shù)領(lǐng)域有多年的研究開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。1996年，經(jīng)廣東省科委、計(jì)委和經(jīng)貿(mào)委聯(lián)合批準(zhǔn)以廣州有色金屬研究院新材料室為基礎(chǔ)成立了廣東省表面工程技術(shù)研究開發(fā)中心，2000年廣東省科技廳將廣東省現(xiàn)代表面工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)于本 研究所。現(xiàn)在，本研究所已成為我省材料表面工程技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究和實(shí)用技術(shù)開發(fā)的重要基地。本研究所現(xiàn)有研究開發(fā)人員60余人，其中教授級(jí)高級(jí)工程師10人、高級(jí)工程師11人、碩士研究生和工程師22人、助理工程師15人。擁有先進(jìn)的試驗(yàn)和生產(chǎn)設(shè)備，包括了大型

2、機(jī)器人持槍的低壓等離子噴涂系統(tǒng)、德國高能等離子噴涂系統(tǒng)、美國超音速火焰噴涂系統(tǒng)、直流等離子射流CVD、熱絲CVD、PCVD、八弧源陰極電弧沉積設(shè)備、柱狀靶磁控濺射設(shè)備、蒸鍍設(shè)備、離子氮化爐、氣體激光器、固體激光器、高頻壓力釬焊機(jī)、旋壓加工以及軋制加工設(shè)備等。建有熱噴涂、化學(xué)鍍、CVD、PVD真空鍍膜、焊接產(chǎn)品、旋壓加工、離子氮化等 多條生產(chǎn)線。經(jīng)過多年的努力，本研究所取得科研成果50多項(xiàng)，其中國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)10多項(xiàng)。在以下幾個(gè)領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢和特點(diǎn)：u 以低壓等離子噴涂、超音速火焰噴涂為代表的熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域；u 以CVD、PVD技術(shù)為代表的真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域；u 以離子

3、氮化技術(shù)為代表的表面改性技術(shù)領(lǐng)域；u 以旋壓加工、軋制加工為代表的加工技術(shù)領(lǐng)域；u 以激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥為代表的激光技術(shù)領(lǐng)域。本研究所竭誠為廣大用戶服務(wù)，貫徹用戶第一、質(zhì)量至上的方針，為客戶提供熱噴涂、真空鍍膜(包括裝飾鍍膜和工具鍍膜)、化學(xué)鍍、旋壓加工、焊接、離子氮化、激光雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥、瓦楞輥以及分析測試等技術(shù)和產(chǎn)品服務(wù)。一、熱噴涂技術(shù)熱噴涂技術(shù)是表面工程技術(shù)的重要組成部分，它利用電弧、等離子弧或燃燒火焰等將粉未狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱熔化或軟化形成熔滴、并以一定速度射向預(yù)處理過的基體表面、形成具有一定結(jié)合強(qiáng)度涂層的工藝方法。熱噴涂技術(shù)可用來噴涂幾乎所有的固體工程材料，如硬質(zhì)合金、陶

4、瓷、金屬、石墨和尼龍等，形成耐磨、耐蝕、隔熱、抗氧化、絕緣、導(dǎo)電、防輻射等具有各種特殊功能的涂層。熱噴涂技術(shù)還具有工藝靈活、施工方便、適應(yīng)性強(qiáng)及經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于宇航、機(jī)械、化工、冶金、地質(zhì)、交通、建筑等工業(yè)部門，并獲得了迅猛的發(fā)展。 本研究所于80年代初開始從事熱噴涂技術(shù)的研究與開發(fā)，承擔(dān)了大量的國家、省市、軍工項(xiàng)目，取得了一批科研成果，組建了從事熱噴涂技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)公司金棠表面工程技術(shù)有限公司，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。已取得部分科技成果：1. 新型熱噴涂技術(shù)和涂層材料的研究與開發(fā)：國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；2. 大型退火爐輥抗高溫積瘤涂層及在寶鋼的應(yīng)用：部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)；3. 抗高溫氧

5、化和熱腐蝕涂層制備技術(shù)及其航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片上的應(yīng)用：部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；4. 大型低壓等離子熱噴涂設(shè)備及工藝技術(shù)：國家"六五"科技攻關(guān)獎(jiǎng)。本研究所擁有先進(jìn)齊全的各種熱噴涂設(shè)備，包括國內(nèi)最大的低壓等離子噴涂設(shè)備、德國高能等離子噴涂設(shè)備、美國UniqueCoat超音速火焰噴涂設(shè)備、電弧噴涂以及火焰噴涂等設(shè)備。 經(jīng)過多年的發(fā)展，本研究所已形成設(shè)備手段齊全、先進(jìn)、后加工力量強(qiáng)大的熱噴涂技術(shù)研究開發(fā)服務(wù)基地，并擁有大量的高水平熱噴涂技術(shù)研究開發(fā)人員。1. 高能等離子噴涂技術(shù)擁有德國進(jìn)口高能等離子噴涂設(shè)備，用于噴涂各種高性能陶瓷涂層、耐磨、耐蝕涂層。主要產(chǎn)品有陶瓷雕刻陶瓷網(wǎng)紋輥和陶瓷涂層密

6、封環(huán)、耐熔融金屬腐蝕的浮法玻璃提升輥、轉(zhuǎn)向輥等。德國進(jìn)口高能大氣等離子噴涂設(shè)備激光雕刻陶瓷涂層網(wǎng)紋輥，用于印刷工業(yè)，具有硬度高，耐磨性好，其使用壽命是鍍鉻輥的2-4倍。 耐熔融錫腐蝕的涂層浮法玻璃提升輥抗熔融鋅粘接的涂層熱鍍鋅轉(zhuǎn)向輥2. 低壓等離子噴涂技術(shù)擁有大型低壓等離子噴涂設(shè)備和技術(shù)，用于噴涂易氧化的涂層，如耐高溫和耐熱腐蝕的MCrAlY涂層和熱障涂層等。大型低壓等離子噴涂設(shè)備3. 超音速火焰噴涂技術(shù)擁有進(jìn)口超音速火焰噴涂設(shè)備，用于噴涂碳化物、Ni基合金、金屬涂層等。主要產(chǎn)品有碳化鎢涂層強(qiáng)化瓦楞輥、碳化鎢涂層強(qiáng)化軋輥等。美國進(jìn)口超音速火焰噴涂系統(tǒng)碳化鎢涂層強(qiáng)化瓦楞輥加工后的WC涂層軋輥 噴

7、涂WC涂層后的軋輥碳化鎢(WC)涂層軋輥：主要用于膠磁、磁塑、煉膠等行業(yè)的磁膠板軋機(jī)二、真空鍍膜技術(shù)真空鍍膜技術(shù)是一種新穎的材料合成與加工的新技術(shù)，是表面工程技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分。真空鍍膜技術(shù)是利用物理、化學(xué)手段將固體表面涂覆一層特殊性能的鍍膜，從而使固體表面具有耐磨損、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、防輻射、導(dǎo)電、導(dǎo) 磁、絕緣和裝飾等許多優(yōu)于固體材料本身的優(yōu)越性能，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長產(chǎn)品壽命、節(jié)約能源和獲得顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的作用。因此真空鍍膜技術(shù)被譽(yù)為最具發(fā)展前途的重要技術(shù)之一 ，并已在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展中展現(xiàn)出誘人的市場前景。這種新興的真空鍍膜技術(shù)已在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，如航空、航天、

8、電子、信息、機(jī)械、石油、化工、環(huán)保、軍事等領(lǐng)域。我研究所從上世紀(jì)80年代開始從事真空鍍膜技術(shù)的研究開發(fā)，完成了大量科研項(xiàng)目，取得了一批科研成果，如："陰極電弧鍍技術(shù)制備TiN裝飾膜、超硬膜及其應(yīng)用"獲中國有色金屬工業(yè)總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；"金剛石鍍膜制備技術(shù)"獲中國有色金屬工業(yè)總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；"金剛石涂層刀具研究"獲國家有色工業(yè)局科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；"類金剛石鍍膜制備技術(shù)及其應(yīng)用"獲中國有色金屬工業(yè)總公司科技二等獎(jiǎng)。本研究所多年來形成了從陰極電弧鍍、磁控濺射、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、熱絲化學(xué)氣相沉積、直流等離子

9、體化學(xué)氣相沉積等技術(shù)為代表的真空鍍膜技術(shù)，擁有全自動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備、八弧源離子鍍膜機(jī)、全自動(dòng)清洗線等多種鍍膜生產(chǎn)設(shè)備，可制備TiN、TiC、TiCN、TiAIN、DLC(類金剛石)、金剛石、透明Al2O3、Cu、Ag等多種金屬及化合物涂層及其多層復(fù)合涂層，工藝重復(fù)性好，生產(chǎn)率高，可廣泛應(yīng)用于工具、模具、耐磨、耐腐蝕及裝飾等領(lǐng)域。其中DLC膜的應(yīng)用領(lǐng)域：可廣泛應(yīng)用于各類工具、模具、刀具如鉆頭銑刀、光盤模具、沖模、塑料成型模、玻璃成型模、鎂合金加工模以及汽車零部件、滑動(dòng)部件（軸承、齒輪）等。1. 部分鍍膜設(shè)備 全自動(dòng)磁控濺射鍍膜設(shè)備 八弧源離子鍍膜機(jī)2. 裝飾膜廣州有色金屬研究院應(yīng)用十幾年的物理

10、氣相沉積(PVD)技術(shù)成果，解決了塑料制品件（特別是尺寸小而薄的工件）真空鍍?nèi)菀鬃冃蔚募夹g(shù)難題。利用產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的PVD系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制來提高工藝穩(wěn)定性，沉積出高硬度、少液滴、結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨性好的TiN膜層。特別是在塑料制品上低溫（80）沉積出質(zhì)量優(yōu)良的陶瓷硬質(zhì)TiN、TiCN薄膜。 TiN鍍膜塑料儀表盤蓋 仿金TiN裝飾涂層 鍍膜汽車標(biāo)記和車門把手 生物抗菌鍍層刀具3. 工具鍍膜廣州有色金屬研究院材料表面工程研究所經(jīng)過十幾年的研究開發(fā)，在機(jī)械功能薄膜中的超硬、耐磨方面，不斷完善、突破PVD工藝，可在多種基材上沉積TiN、ZrN、CrN、CrCN、TiAlN、TiC、TiCN、DLC（

11、類金剛石）等優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)膜層，工藝重復(fù)性好，生產(chǎn)率高。（1）TiN膜鍍TiN高爾夫球頭和TiN工具鍍膜鉆頭(2) 類金剛石膜的應(yīng)用n 在汽車零部件上的應(yīng)用經(jīng)過類金剛石膜處理的各種汽車零部件 氣門挺桿：減少磨損，提高燃效 滾針（珠）：減小摩擦，提高耐磨、耐蝕性 噴油嘴：減少磨損，提高耐蝕 活塞銷：減少磨損，改善潤滑n 在模具和工具上的應(yīng)用鍍膜成型模具 制冷機(jī)活塞 空調(diào)器翻邊沖頭，壽命可達(dá)800萬次 微電機(jī)軸瓦 塑料成型模具，有利脫模，提高壽命 粉末冶金模具，不粘粉末提高壽命 塑料成型模具，易脫模，提高壽命n DLC在鈦振膜上的應(yīng)用所開發(fā)的陰極電弧沉積DLC/Ti復(fù)合揚(yáng)聲器振膜批量生產(chǎn)工藝技術(shù)和商業(yè)應(yīng)

12、用屬國內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)與產(chǎn)品水平國內(nèi)領(lǐng)先，部分使用本產(chǎn)品的揚(yáng)聲器已進(jìn)入國際市場，具有競爭力。該成果是國內(nèi)自有DLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用為數(shù)不多的重要成果，是我國發(fā)展先進(jìn)振膜材料的重大進(jìn)步組裝的DLC/Ti振膜及其揚(yáng)聲器:25mm全金屬型：頻響上限25-30KHz，聲音清脆透亮，達(dá)到日本同類產(chǎn)品水平；25mm硬球頂軟邊型：頻響上限22-25KHz，聲音圓潤豐滿，層次感好；32mm-75mm專業(yè)球頂振膜：頻響上限18KHz，（進(jìn)口純鈦振膜<15KHz），高端提高了3dB，“諧波指數(shù)得到全面提高”，“主要參數(shù)達(dá)到國外類似產(chǎn)品水平”，“性能上取得突破”，“聽音清脆明亮”，“聲音更甜美圓潤”。 25mm

13、DLC/Ti振膜及其揚(yáng)聲器 DLC/Ti專業(yè)號(hào)筒式揚(yáng)聲器振膜 裝DLC/Ti振膜的專業(yè)音箱新產(chǎn)品三、化學(xué)鍍技術(shù)化學(xué)鍍技術(shù)是在金屬的催化作用下，通過可控制的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生金屬的沉積過程。與電鍍相比，化學(xué)鍍技術(shù)具有鍍層均勻、針孔小、不需直流電源設(shè)備 、能在非導(dǎo)體上沉積和具有某些特殊性能等特點(diǎn)。另外，由于化學(xué)鍍技術(shù)廢液排放少，對環(huán)境污染小以及成本較低，在許多領(lǐng)域已逐步取代電鍍，成為一種環(huán)保型的表面處理工藝。目前，化學(xué)鍍技術(shù)已在電子、閥門制造、機(jī)械、石油化工、汽車、航空航天等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。本研究所經(jīng)過十余年的化學(xué)鍍技術(shù)研究開發(fā)工作，已具備化學(xué)鍍鎳(中磷、低磷、高磷)工藝，可根據(jù)客戶提供的部件

14、的使用工況，制定出具體的化學(xué)鍍工藝方案，并承接對外加工服務(wù)。目前，結(jié)合汽車鋁質(zhì)活塞表面處理工藝，開發(fā)出一種全新的化學(xué)鍍Ni-P-B工藝，成功通過本田公司150小時(shí)臺(tái)架試驗(yàn)，化學(xué)鍍鍍層的表面硬度及耐磨性比一般的化學(xué)鍍有大幅度提高，表面硬度Hv>800。1. 化學(xué)鍍Ni-P主要技術(shù)指標(biāo)：鍍層厚度10-50m，硬度Hv 550-1100（相當(dāng)于HRC 5572），結(jié)合強(qiáng)度大于15kg/mm²，耐腐蝕性能大大優(yōu)于不銹鋼。2. 化學(xué)鍍Ni-P主要技術(shù)特點(diǎn)：n 硬度高，耐磨性好：化學(xué)鍍鍍層經(jīng)熱處理后硬度達(dá)Hv 1100，工模具鍍膜后一般壽命提高3倍以上。n 耐腐蝕強(qiáng)：化學(xué)鍍鍍層在酸、堿、鹽

15、、氨和海水等介質(zhì)中都具有很好的耐蝕性，其耐蝕性好于不銹鋼。n 表面光潔、光亮：工件經(jīng)化學(xué)鍍鍍膜后，表面光潔度不受影響，無需再加工和拋光。n 可鍍形狀復(fù)雜：工件形狀不受限制，不變形，可化學(xué)鍍較深的盲孔和形狀復(fù)雜的內(nèi)腔。n 被鍍材料廣泛：可在模具鋼、不銹鋼、銅、鋁、塑料、尼龍、玻璃、橡膠、木材等材料上化學(xué)鍍。3. 化學(xué)鍍Ni-P主要應(yīng)用部件n 各類模具：注塑模、橡膠模、玻璃模、電木模、壓鑄模等。n 石油化工耐腐蝕部件：反應(yīng)器、閥門、管道、泵體、轉(zhuǎn)子葉片等。n 機(jī)械部件：汽車零部件，紡織機(jī)械以及各種需耐磨耐腐蝕的機(jī)械零部件。如齒輪、齒輪軸、編織針導(dǎo)向桿、大型針盤、針筒。化學(xué)鍍設(shè)備Electroles

16、s plating equipment 化學(xué)鍍Ni-P-B活塞EN plating Ni-P-B on piston 化學(xué)鍍Ni-P塑料模具 EN plating plastics die化學(xué)鍍Ni-P鋁質(zhì)天線盒 EN plating aluminum alloy antenna-salver四、離子氮化技術(shù)本研究所從上世紀(jì)80年代開始研究有關(guān)表面改性技術(shù)，特別是離子氮化技術(shù)和激光表面改性技術(shù)，取得了一批科研成果，如"離子沖擊復(fù)合處理技術(shù)及其在建筑鋁型材擠壓模具表面處理的應(yīng)用"、"離子氮化技術(shù)在耐磨耐蝕鈦合金和瓦楞輥表面強(qiáng)化處理中的應(yīng)用"、"高

17、壓防硫密封面新材料的研究"等。并將這些離子氮化科研成果應(yīng)用于生產(chǎn)中，形成了很強(qiáng)的離子氮化表面處理能力， 可離子氮化處理長度3.6米，直徑0.7米的大型工件，且工件不變形、表面硬度高、耐磨性好。大型離子氮化爐五、旋壓加工旋壓加工是利用旋壓加工設(shè)備將厚 研究所金屬筒形件，包括難熔金屬、有色金屬、不銹鋼等經(jīng)強(qiáng)力旋壓成各種尺寸的薄研究所管材或異形旋壓加工成異形空心回轉(zhuǎn)件的加工技術(shù)。三十年來，本研究所先后承擔(dān)了多項(xiàng)國家及省市的旋壓加工技術(shù)科研項(xiàng)目，并取得多項(xiàng)重要旋壓加工科研成果，積累了豐富的旋壓加工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 本研究所的旋壓加工產(chǎn)品在國內(nèi)電子工業(yè)、核工業(yè)、船舶工業(yè)、汽車工業(yè)均獲得了應(yīng)用并享有很

18、好的聲譽(yù)。RX-300大型旋壓設(shè)備六、分析測試技術(shù)為配合表面研究所的發(fā)展，研究所公共實(shí)驗(yàn)室配置有完善的分析測試設(shè)備，包括：高分辨率X射線衍射儀、微區(qū)電子探針、掃描電鏡、原子吸收分光光度計(jì)、等離子體光譜儀、金相顯微鏡、硬度計(jì)、劃痕儀等。除滿足 研究所的科研需求外，還向社會(huì)提供高質(zhì)量的分析測試服務(wù)，包括：金相分析、掃描電鏡和能譜分析等。檢 驗(yàn) 內(nèi) 容 Items檢 驗(yàn) 設(shè) 備 Equipments報(bào) 告 內(nèi) 容What we supplied一、 鋼鐵樣品Iron and steel test相分析；晶粒度、夾雜無檢驗(yàn)、灰鑄鐵、球墨鑄鐵檢驗(yàn)（全套）、硬質(zhì)合金檢驗(yàn)（全套）Phase analysis

19、, grain size and inclusion test, gray cast iron and ductile iron testLEICA金相顯微鏡 MicroscopeLEICA圖象分析儀Image analysis system金相照片Metallographic images分析報(bào)告 Test report二、有色金屬及合金樣品Nonferrous metals and alloy testAl, Cu, Mg, Zn, Sn合金相分析，晶粒度、夾雜物檢驗(yàn)Phase analysis, grain size and inclusion test of Al, Cu, Mg, Z

20、n and Sn alloysLEICA金相顯微鏡 MicroscopeLEICA圖象分析儀Image analysis system金相照片Metallographic images分析報(bào)告Test report三、各種金屬材料（仿制前）解剖Materials anatomy材料成分、熱處理狀態(tài)、顯微硬度等Composition, heat treatment and micro-hardness testLEICA金相顯微鏡 MicroscopeLEICA圖象分析儀Image analysis system顯微硬度儀Micro-hardness tester金相照片Metallograph

21、ic images分析報(bào)告 Test report四、表面處理鍍（涂）層檢驗(yàn)Surface coating test表面處理鍍（涂）層厚度、HV檢驗(yàn)（包括過渡層的檢驗(yàn)）、表面粗糙度、鍍（涂）層孔隙率、結(jié)合強(qiáng)度檢驗(yàn)Coating thickness, micro-hardness, roughness, porosity and adhesion strengthLEICA金相顯微鏡 MicroscopeLEICA圖象分析儀Image analysis system顯微硬度儀 Micro-hardness tester表面粗糙度儀 Roughness tester劃痕儀Scratch teste

22、r金相照片Metallographic images分析報(bào)告Test report五、表面處理層解剖Surface coating anatomy表面處理層層數(shù)、厚度、成分檢驗(yàn)、基材材質(zhì)檢驗(yàn)Each coatings thickness, composition and substrates compositionJSM-5910掃描電鏡JSM-5910 MicroscopeNORAN能量色譜分析儀Noran EDS掃描電鏡照片SEM images能譜成分圖譜EDS spectrum分析報(bào)告Test report六、金屬焊接接頭檢驗(yàn)Welding joint test焊縫中心區(qū)、熱影響區(qū)、基體組織檢驗(yàn)Weld, heat-affected zone and the base metal testLEICA金相顯微鏡 MicroscopeLEICA圖象分析儀Image analysis system金相照片Metallographic images分析報(bào)告Test report七、各種金屬零部件斷裂失效原因分析Fracture failure analysis