近日，江蘇科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院王宇鑫教授帶領(lǐng)的表面技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)取得了系列研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果在Corrosion Science、Materials & Design等國(guó)際著名上期刊陸續(xù)發(fā)表。

（1）金屬連接體涂層材料

作為金屬連接體涂層，尖晶石型氧化物層廣泛用于固體氧化物燃料電池（SOFC）中，具有負(fù)溫度系數(shù)電阻特性，其導(dǎo)電性取決于小極化子躍遷導(dǎo)電機(jī)制。元素Cu摻雜可取代MnCo2O4尖晶石A位或B位上的陽(yáng)離子，促進(jìn)低價(jià)態(tài)Mn2+、Mn3+向高價(jià)態(tài)Mn3+、Mn4+轉(zhuǎn)變，增加電子電導(dǎo)率，降低離子缺陷濃度并抑制氧離子向內(nèi)擴(kuò)散。

運(yùn)用高能微弧合金化技術(shù)，制備了多類微晶尖晶石型氧化物涂層，并進(jìn)行了對(duì)比研究。研究表明：經(jīng)750℃長(zhǎng)時(shí)間氧化后，Cu-Mn涂層仍具有較低的接觸電阻值。Cu摻雜的Co-Mn涂層可以有效抑制Fe、Cr元素的外擴(kuò)散。長(zhǎng)時(shí)間氧化后Cu摻雜的Co-Mn超細(xì)晶涂層的面比電阻值略低于Cu-Mn涂層，展現(xiàn)了良好的綜合性能。該研究成果近日在線發(fā)表在Corrosion Science （DOI: 10.1016/j.corsci.2020.108738）。

（2）電化學(xué)仿生涂層材料

將陽(yáng)極氧化工藝和電化學(xué)沉積工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)精密控制氧化膜管孔的三維尺寸和電化學(xué)工藝參數(shù)，可以獲得具有不同表面結(jié)構(gòu)的仿生涂層。涂層直接沉積在納米管孔排列有序的陽(yáng)極氧化膜上，表面形貌精確可控，涂層與基體結(jié)合力優(yōu)異，機(jī)械穩(wěn)定性良好。

運(yùn)用陽(yáng)極氧化電化學(xué)仿生技術(shù)，在6061鋁合金表面制備了性能優(yōu)異的仿生Ni-P合金涂層，并與傳統(tǒng)浸鋅電化學(xué)沉積工藝制備的涂層進(jìn)行了對(duì)比研究。研究表明：相比傳統(tǒng)的浸鋅電化學(xué)沉積工藝，陽(yáng)極氧化電化學(xué)仿生技術(shù)制備的仿生涂層具有凸包狀的仿生結(jié)構(gòu)，與基體的結(jié)合力明顯增強(qiáng)，抗摩擦和抗腐蝕性能顯著提高，展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。該研究成果近期在線發(fā)表在Materials & Design（DOI：10.1016/j.matdes.2020.109233）。

（3）催化析氫涂層材料

采用恒電位電沉積法在泡沫鎳表面合成了Ni-S涂層作為催化材料，研究了沉積電壓對(duì)Ni-S催化材料相態(tài)、微觀組織形貌和析氫性能的影響。研究表明：在不同電沉積電壓條件下，催化劑表面均生成了胞狀結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)使電極具有較高的比表面積，增加了電解液和催化劑表面的接觸面積，為活性氫原子的產(chǎn)生、吸附和脫附反應(yīng)提供了大量有效的活性點(diǎn)，有利于析氫過(guò)電位的降低，提高電極的電催化析氫能力。作為一種堿性的催化劑材料，在1 M KOH溶液中，恒電位電沉積法合成的Ni-S催化材料導(dǎo)電性能良好，促進(jìn)了催化活性的提高，并具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。本研究報(bào)道的恒電位電沉積法為開(kāi)發(fā)高性能催化劑提供了一種簡(jiǎn)便的制備途徑。該研究成果近期在線發(fā)表在Materials & Design（DOI：10.1016/j.matdes.2020.109316）。

近年來(lái)，王宇鑫教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省特聘教授項(xiàng)目、江蘇省六大人才高峰、江蘇科技大學(xué)深藍(lán)人才計(jì)劃和江蘇科技大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目支持下，在涂層研究領(lǐng)域取得了多項(xiàng)重要研究成果，多篇論文陸續(xù)發(fā)表于表面技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威期刊，并申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，展示了較強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用前景。