目前江西省材料表面工程实验室依托我院,承担了江西省科技厅课题5项,教育厅课题4项,国家重点实验室开放课题4项,教育部重点实验室开放课题2项。在研科研经费总计近200万元。实验室近两年来在国内外核心刊物上共发表高水平研究论文160篇,其中SCI、EI收录140篇。获得省级科研三等奖一项,国际学术会议论文三等奖一项。出版学术论文3部。
为更好的服务地方经济,材料表面工程重点实验室始终注意应用基础研究的方向和内容与我省科技发展及经济建设相结合。目前实验室已和南昌航空大学等5个单位共同建成“江西省材料科学与工程产学研示范基地”。实验室“产学研示范基地”主要研究领域为与材料表面技术相关的新型材料制造及表面改性。产业化优势领域主要有:
方向一: 热喷涂技术和表面防护涂层
本研究方向的研究内容主要包括新型高效热喷涂材料的研发,以及防护涂层的研究。
热喷涂技术作为表面强化与防护最重要的工艺技术之一,在表面工程技术领域内占有的比例越来越高。选用不同的涂层材料和不同工艺方法,可制备出各种性能不同的功能涂层,如耐磨损、耐腐蚀、耐高温氧化和高温磨损、耐磨减摩、可控间隙封严、热障屏蔽、导电绝缘、生物功能等,在国民经济的各个领域十分活跃。在过去十年中,热喷涂技术每年以5%-10%的增长速度迅速发展,至今全球热喷涂应用产值已高达50亿美金。应用技术的增长主要由技术的发展而带动。热喷涂技术的发展是建立在热喷涂材料和热喷涂设备共同发展的基础上的,热喷涂材料作为涂层的原始材料,在很大程度上决定了涂层的物理和化学性能,只有对涂层材料有比较完整、系统、全面、深刻的认识和理解,才能优选出合适的涂层材料种类,满足热喷涂工艺和涂层使用功能的要求,真正做到合理选材。
目前,实验室与我省著名企业江西恒大集团已就热喷涂材料研发项目“循环硫化床受热面整体防护的HVOF粉末材料及其性能研究”达成合作协议。
材料表面工程重点实验室在涂料开发方面,与南昌新世纪涂装工程有限公司已就科研课题“高性能环氧地坪涂料的研究与应用”达成协议。
方向二:先进功能薄膜的制造
本研究方向的研究内容主要包括:硬质合金刀具涂层;高温耐腐蚀涂层;各种先进功能薄膜制备。

用防护镀层技术显著提高刀具耐用性,最早是在六十年代末由瑞典Sandwick公司用化学气相沉积(CVD)在硬质合金刀具上实现突破的。起初,曾采用碳化钛作为镀层材料。但是,很快就发现碳化钛太脆,容易崩落。而氮化钛镀层不仅室温硬度高,且其红硬性(即高温硬度)、韧性、高温抗氧化性均优于碳化钛,即具有良好的综合性能。采用氮化钛镀层,显著延长了刀具的寿命。同时,用CVD制备镀层的成本也较低,因而迅速实现了商业化,美国、日本等一些发达国家的TiN涂层刀具占刀具总量的80%以上。最近国内外的这一方面的研究进展主要集中在(Ti,Al)N, (Ti,Cr)N等三元复合氮化物硬质涂层上。由于这些复合涂层硬度高、摩擦系数小、抗氧化性好,被认为是能够替代TiN的新型涂层。国内在三元复合氮化物硬质涂层的研究方面主要集中在(Ti,Al)N,还处于工艺研究的起步阶段。目前,高质量高性能模具和刀具主要依赖于进口,国内还没有专
业的硬质涂层模具和刀具的生产厂家。目前该实验室已经和上海壳瑞微材料科技有限公司就PCB微钻涂层技术达成合作协议,本项目的完成预计可以通过提高涂层设计等手段,强化涂层的结合力,解决涂层在使用过程中开裂和剥落的问题,可大幅提高涂层的使用寿命,为企业节约大量成本,提高企业的效益。
与天乐集团签订合作协议
同时硬质涂层在模具方面也获得了大量的应用,目前本实验室已经就扬声器用模具强化技术等课题和浙江天乐集团进行了多方面的合作研究和开发,为提高扬声器用模具的寿命做出了有益的探索,成功开发了几种模具涂层。
因此,研究开发新型硬质涂层,尽快推广超硬质涂层模具、刀具的产业化应用,对于提升机械加工行业的整体生产技术水平,具有十分重要的意义和巨大的潜在经济价值。
方向三:先进功能薄膜的制造
镁合金具有密度小、比强度、比刚度高、电磁屏蔽性和减震性好以及优良的切削加工和抛光性能;同时易于加工成型、废料容易回收,在航空、汽车和3C产品领域具有很大的应用潜力。但是镁合金耐蚀性差,这成为制约其发挥结构性能优势的一个主要因素。
微弧氧化作为一种新的表面处理方法,具有高效、节能以及所得陶瓷层具有特殊的功能而引起了相关企业和学者的高度重视,
江西科技师范学院江西省材料表面工程重点实验室和中国科学院金属研究所材料环境腐蚀实验研究中心在具有国内领先水平的微弧氧化电源上,共同研究了电解液和电参数如频率、占空比、终电压、电流密度对氧化膜表面形貌、厚度以及耐蚀性的影响,开发了环保型和耐蚀型两种氧化工艺并申请了国家专利。两种工艺氧化的样品,经336小时的盐雾实验分别达到8-9和9级。同时氧化了中华汽车和微型车的轮毂、摩托车发动机的端盖等工件,氧化后工件外观美丽。该项目获得教育厅科技鉴定以及江西省高校科技奖励三等奖。
中华汽车轮毂氧化前后的照片