什么是“纳米铠甲”?
“纳米铠甲”是哈尔滨工业大学张晓东教授团队对高性能纳米结构涂层的形象命名。它不是单一产品,而是一套覆盖材料设计、制备工艺到工程应用的全链条技术体系,主要服务于航空发动机、燃气轮机等关乎国家安全和能源安全的核心装备。
为何需要“纳米铠甲”?
航空发动机和燃气轮机的热端部件,长期暴露在上千摄氏度高温、高压和强腐蚀性气体中。覆盖在表面的防护涂层厚度不足1毫米,却要在极端环境中同时抵御高温氧化、热腐蚀和机械冲击——这层“防护衣”的可靠性,直接决定了装备的寿命与安全性。
技术突破的关键点在哪里?
张晓东团队从三个层面实现了系统性创新
材料设计层面:攻克了纳米粉体造粒调控技术,实现涂层微观结构的精细控制;引入多元纳米稀土元素进行“晶界钉扎”,相当于在晶粒之间钉上“安全扣”,防止高温下晶粒异常长大导致涂层失效。
2制备工艺层面:解决了复杂零件表面涂层成形和焊接变形控制等工程难题,把实验室的微纳加工成果转化为可大规模工业应用的高可靠性产品。
3功能拓展层面:团队正推进结构与功能一体化设计、智能化材料设计与优化制备技术攻关,目标是实现防腐、耐磨、耐高温和高可靠性的协同提升。其衍生技术——航天防热透波多功能纳米陶瓷粉体已规模化应用,绝缘涂层技术也落地了我国高铁和风电装备。

