校企携手打造关键部件“防护甲”

涂层材料是高端装备表面防护的核心支撑，对提升零部件寿命、降低能耗、保障装备可靠运行至关重要，更是打破装备进口依赖的关键。

记者从昆明理工大学了解到，该校材料科学与工程学院教授宋鹏团队，经过长期攻关，攻克了涂层易脱落等痛点，专利技术覆盖材料、工艺、装备全链条，应用广泛且性能领先。

不久前，该团队将10项热喷涂核心专利技术以2400万元作价入股，与成都正恒动力股份有限公司联合成立云南智川云层技术有限公司（以下简称“智川云层”）。这一举措使得高校硬核科技与企业产业资源深度耦合，赋能区域先进制造业发展。

专利集群破解行业痛点

2012年，从德国亚琛工业大学博士毕业的宋鹏怀揣科技报国初心，入职昆明理工大学并牵头组建复合涂层材料研究团队。

“当时，国内机械装备表面防护领域痛点多多。”宋鹏回忆说，一是零部件表面防护不足、涂层失效早，严重影响装备服役稳定性；二是对深孔、弯管等复杂结构件难以实施有效防护，成为突破高端装备升级的瓶颈；三是关键备件长期依赖进口，不仅成本高昂，还存在供应链安全风险。“我们就是要瞄准这些‘卡脖子’难题，扎扎实实地开展科研攻关。”宋鹏说。

深耕复合涂层领域13年，团队构建起涵盖“基础理论—工艺开发—工程应用”的全链条创新体系，攻克了一系列技术瓶颈。团队突破的内燃机气缸内壁无缸套涂层强化技术极具代表性，这一技术成功解决了缸体轻量化材料及制备技术匹配难的问题，使部件重量较传统铸铁缸套降低90%以上，机油消耗率下降15%，推动内燃机轻量化、高效化发展。针对复杂结构件防护难题，团队自主研发的4米长内孔喷涂设备突破传统喷涂技术局限，能对深孔、弯管等复杂结构进行精准防护。目前，该技术已应用于国家重要装备发动机燃烧室、变径管道等关键部件。

在核心材料创新方面，研究团队经过长期试验优化，形成3种高断裂韧性、长寿命热喷涂陶瓷涂层材料体系，显著提升涂层结合强度和服役寿命，为不同工况下的装备防护提供了多元化解决方案。“这些技术成果凝结为10项核心发明专利，全面覆盖材料配方、工艺设备、工程应用全环节。”宋鹏说。

近五年来，团队在《腐蚀科学》《表面与涂层技术》等国际顶级专业期刊发表论文85篇，累计获授权发明专利45项、国际专利5项，凭借扎实技术积累斩获中国有色金属工业科学技术奖一等奖、“2025中国表面科技十大进展”等多项殊荣，为成果产业化筑牢技术根基。

校企协同推动成果转化

“科研成果要走出实验室，为实践服务。所以我们的研究课题要从实践中来，成果也要回到实践中去。”中国工程院院士、昆明理工大学校长杨斌说。

为推动宋鹏团队技术成果顺利落地，昆明理工大学资产经营有限公司主动担当“红娘”与“催化剂”，从专利价值评估、合作方精准对接，到合作模式设计、签约流程保障，提供全流程、专业化服务，有效破解高校成果与市场需求信息不对称的难题。教育部云南高等研究院充分发挥平台优势，推进核心技术中试生产，通过创新转化模式为技术从实验室走向生产线提供关键支撑。

“我们考察过很多技术团队，宋鹏教授团队的这一系列专利技术成熟度高、适用性强，完全契合产业实际需求，能够直接解决我们在生产中的关键技术难题。”受让方代表、成都正恒动力股份有限公司董事长刘帆告诉记者。

作为国内知名汽车零部件制造企业，该公司拥有完善的生产管理体系和市场渠道，长期为众多知名汽车品牌提供配套服务。此次热喷涂制备涂层技术成果的成功转化，将进一步提升企业研发创新能力、技术升级潜力和产品核心竞争力，助力其在高端汽车零部件市场占据更有利地位。

智川云层董事长季强介绍，校企双方联合投入一期资金5000万元，在云南建成1500平方米标准化厂房，配备自主研发的超音速喷涂、激光熔覆等6套核心生产设备，形成年加工零件20万件的产能规模。

目前智川云层已构建“技术研发—产品生产—专业服务”全链条服务体系，为化工、冶金、电力、汽车、海洋工程等多个行业提供定制化涂层解决方案。凭借领先技术优势和成熟产品方案，公司投产之初就吸引多家企业主动对接合作，实现稳定订单快速落地，让实验室里的技术成果快速转化为创造经济效益的现实生产力。

从实验室走向广阔市场

科研有方向，产业有支撑。智川云层的成立，标志着宋鹏团队的专利技术正式进入产业化新阶段，其技术成果在多个国家重点领域的应用价值正逐步释放。

在汽车制造领域，内燃机铝合金缸体内孔耐磨涂层技术成功替代传统钢套，实现年产30万套的规模化应用，单项技术创造经济效益超1.2亿元；在能源电力领域，针对水轮机易受空蚀损坏的行业痛点，团队研发的水轮机抗空蚀涂层技术将机组大修周期延长3倍，大幅降低运维成本，为“西电东送”国家战略稳定实施提供了重要技术支撑；在低空经济领域，轻量化涂层技术使无人机推重比提升20%，降低维护成本30%，团队已与相关企业进入合作研发应用阶段，为我国低空经济产业快速发展注入技术动力。

在化工领域，磷化工大型零部件用特种耐磨耐蚀涂层有效解决了浓酸介质冲刷腐蚀的行业难题，降低了企业对进口备件的依赖，同时降低了采购成本和运维风险。此外，该技术成果应用于航空航天、煤矿安全、民用航空维修等多个领域，开辟产学研深度融合新路径。

“新技术不仅打破了垄断，也提升了国产装备的国际竞争力。”宋鹏介绍，团队将持续与企业紧密对接，根据市场需求迭代技术，研发更多适应不同应用场景的高端涂层产品。季强则透露，智川云层正依托云南区位优势，积极拓展南亚东南亚市场。“未来三年，我们计划将技术应用进一步拓展到航空航天、海洋工程、高端装备制造等更多领域，持续提升技术创新能力和产品质量水平，打造具有国际竞争力的热喷涂技术品牌。”季强说。

记者了解到，此次校企合作成果转化，是昆明理工大学“双一流”建设成果赋能地方高质量发展的生动实践。截至目前，该校已签署近百项专利转化合同，技术转移规模占云南省高校总量的三分之二，连续三年跻身全国高校专利转让百强名单，为区域产业升级和经济社会高质量发展提供有力支撑。（记者 赵汉斌）

（科技日报）