寧波材料所開發(fā)出國家發(fā)明專利超級耐磨涂層
　　摩擦與磨損是自然界廣泛存在的物理現(xiàn)象，與人類生活和生產(chǎn)的許多方面密切相聯(lián)。通過施加表面涂層，可以調(diào)節(jié)和控制工件在運(yùn)動接觸中的摩擦與磨損行為，有效提高其壽命，拓寬其使役范圍。這類耐磨涂層在交通運(yùn)輸、能源利用、環(huán)境保護(hù)、精密機(jī)械、先進(jìn)制造、醫(yī)療儀器、信息存貯等諸多領(lǐng)域已被廣泛使用。
　　磨損率是評價涂層耐磨能力及工程化潛力最關(guān)鍵的指標(biāo)。表面涂層一旦被磨耗完畢，則無法為相對運(yùn)動中的工件繼續(xù)提供有效保護(hù)。因此，從應(yīng)用的角度考慮，無論在何種使役條件下涂層的磨損率都必須足夠低。對于PVD(物理氣相沉積)方法制備的耐磨涂層，其典型磨損率在10-15 m3/N m量級或更高。為降低磨損率，國內(nèi)外研究者多采用引入更復(fù)雜涂層結(jié)構(gòu)（如納米疊層）、表面處理（ABS技術(shù)）、或復(fù)雜的電源（如HIMPIMS電源）的思路，但效果不明顯。 
　　最近，寧波材料所中科院海洋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃峰課題組，精心選擇化學(xué)組分并優(yōu)化制備工藝，成功開發(fā)了一系列超級耐磨涂層，其耐磨能力明顯優(yōu)于國際上同類產(chǎn)品的最高水平。他們制備的氮化鉻(CrN)、氮化釩(VN)、釩硅氮(V-Si-N)等多種涂層產(chǎn)品，其磨損率低至10-17 m3/N m量級或更低，大致是國際上較優(yōu)水平的100倍左右。相關(guān)學(xué)術(shù)論文，近期發(fā)表在Surface & Coatings Technology (2014, Vol. 248, pp.81-90)和Wear (2014, Vol. 315, pp.17-24)上。相關(guān)成果已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)（201210007178.X，201210293633），另有若干項(xiàng)發(fā)明專利在申請中。 
　　除了超高的耐磨能力外，他們制備的這類涂層產(chǎn)品可以在多種基底上制備，附著力優(yōu)異（劃痕測試80N以上），硬度可以在25~50 GPa的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，空氣中干摩擦系數(shù)0.4以下。
　　PVD技術(shù)制備的過渡金屬的氮化物耐磨涂層，在表面防護(hù)中用途最為廣泛。對于目前絕大多數(shù)的氮化物涂層應(yīng)用場合，將傳統(tǒng)的涂層升級為這類新開發(fā)的超級耐磨涂層，有望大幅度提高耐磨水平，進(jìn)而提高產(chǎn)品壽命。