“小纳米”撬动大产业 重庆纳米金属研究院科研攻关取得重要突破

重庆纳米金属研究院。受访单位供图

华龙网-新重庆客户端讯（首席记者 佘振芳）2月3日，记者从重庆两江协同创新区获悉，由重庆纳米金属研究院攻关的梯度纳米合金产业应用项目中，金属表面梯度纳米结构制备技术、高温合金性能优化技术取得重大突破，可助力提高高端装备生产和制造水平。

“我们研究的是纳米金属，以纳米颗粒为例，其直径只有十亿分之一米，但别看它‘小’，却蕴含着亿计的市场产值，在航天、军工、高端制造、精密部件加工等领域有着极为广泛的用途。”重庆纳米金属研究院负责人介绍。

2022年以来，该研究院先后启动了梯度纳米合金产业应用、高性能纳米轴件、金属表面纳米化非标设备和装置研发、纳米金属工艺数据库、纳米金属专利池5个重点产业化项目。

其中，梯度纳米合金产业应用项目是针对生物钛合金（植入材料）、铝镁合金等材料表面纳米化进行应用研究，探索器件表面梯度纳米结构稳定高效的制备工艺。该项目紧贴重庆产业需求，针对企业亟需攻克的难题和痛点提供创新方案。

以此次获得重大突破的金属表面梯度纳米结构制备技术为例，团队已研发出表面机械研磨、表面机械碾压处理、表面机械滚压处理等多种纳米化处理工艺，为提高传统金属工程材料的综合性能提供了可靠的技术保证，同时在表面纳米化的微观机制及形成动力学方面获得突破进展，解决了纳米结构表层的热稳定性问题。

项目负责人介绍，金属表面梯度纳米结构制备技术适用于多种工程金属材料，表面纳米化性能良好，疲劳性能提升幅度较大，表面光洁度高、耐磨耐腐蚀性能提升。目前，该项技术在轮轴、曲轴和轮胎磨具等已成功制备出梯度纳米结构，并在宝钢拉矫棍生产线上实现工业应用。

此外，在高温合金性能优化技术方面，团队通过晶界调控等技术手段能大幅提升了高温合金的抗蠕变性能，在提升高温合金的热稳定性和力学稳定性的同时，大幅降低了对合金元素的依赖，在减少对稀贵毒元素使用的同时使材料达到了更优的使用性能，颠覆了提升蠕变性能的传统原理和技术路径。

据了解，高温合金在军用航空发动机、火箭发动机、燃气轮机、军用舰船、核电等领域有着极为重要的用途，目前我国高温合金产业尚未实现自主可控，高温合金产量无法满足需求，高品质高温合金进口占比高达80%，提升高温合金的技术能力迫在眉睫。纳米金属研究院此项技术的开发和应用，对打破国外的技术封锁和高品质高温合金的市场垄断将产生重要影响。

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