高熵合金涂层(HEAC),是将高熵合金沉积于基体表面,用以改善构件表面性能的一类防护涂层材料。高熵合金涂层常见制备手段主要包括激光熔覆、热喷涂、磁控溅射以及电化学沉积等。
高熵合金(HEA)为五种及以上主要元素构成的新型金属材料,各主元原子分数一般处于5%~35%区间。高熵合金存在四大核心效应,包括高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应与鸡尾酒效应。相较于高熵合金块体材料,涂层制备过程可实现更快的冷却速率,在工艺匹配条件下更易获得固溶体或非晶相组织,进而表现出更优异的综合性能。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国高熵合金涂层行业研究及十五五规划分析报告》显示,高熵合金涂层被广泛认为是极具发展潜力的表面防护材料,可实现高硬度、高强度,部分优化体系还具备良好的断裂韧性、高温抗氧化与耐腐蚀性能。在制备工艺优化条件下,高熵合金涂层可依托纳米晶组织带来的尺寸效应,并与多主元的高熵特性产生协同作用,表现出成分均匀、组织致密与结构稳定的特点。
高熵合金涂层凭借优异的综合性能,在多个高端制造领域展现出巨大应用潜力,现阶段多处于实验室研究与样机验证阶段,尚未实现大规模工业化应用。航空航天领域,高熵合金涂层可作为候选防护材料用于航空发动机次热端构件、燃气轮机部件以及高速轴承等高温机械系统;能源与发电领域,铝含量充足的高熵合金涂层在氢燃气轮机动力系统中可形成α-氧化铝保护层,减缓氧化物质的向内扩散和金属元素的向外扩散,具有超高抗腐蚀和抗剥落性能;海洋与化工领域,高熵合金涂层表现出优异的耐蚀性能;核能与空间探测领域,高熵合金涂层是核能装备、空间探测器长寿命关键部件的备选表面防护方案。
2026年1月,甘肃公交建集团“复杂零件高熵合金涂层激光/电弧制造关键技术及产业化应用”项目获得2025年度甘肃省科技进步奖,该技术已成功应用于交通装备、能源动力、工程机械、航空航天、石油化工、模具工具等多个领域。
我国高熵合金涂层市场布局企业主要有:中锐增材制造(山东)有限公司,从事高熵合金粉末研发、生产与销售,配套激光熔覆、热喷涂涂层加工服务;烟台华恒节能科技有限公司,主营业务包括激光熔覆高熵合金粉末、3D打印合金粉末等,并开展热喷涂、激光熔覆表面加工。除此之外,洛阳高熵新材料科技有限公司、临沂研创新材料科技有限公司、佛山市铖丰材料科技有限公司等可以供应高熵合金粉末。
新思界
行业分析人士表示,我国高熵合金涂层相关标准体系正在逐步建立。国家标准GB/T 42787-2023《增材制造用高熵合金粉》为高熵合金粉末原料提供了质量依据;团体标准T/CIET 948-2024《高熵合金涂层技术要求》规定了高熵合金涂层的技术要求、检验方法、检验规则、包装、运输和贮存。
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