图1.HiPIMS增强沉积不锈钢金属双极板无氢碳基钛掺杂涂层Corrosion Science 254 (2025) 113053

图2.高导电耐腐蚀不锈钢金属双极板无氢碳基多层涂层（小批量制备） Journal of Power Sources 644 (2025) 237124

图3.HiPIMS制备强韧一体化TiN涂层摩擦响应与失效预测 Coatings 14 (2024) 598

图4.Cu3Se2/CC 传感器在人体运动实时监测中的应用 Carbon 232 (2025) 119814

图5.热电装置自供电温度传感演示 Chemical Engineering Journal 512 (2025) 162603

原子、纳米及微米结构涂层被广泛应用于机械、电子、光学、航空航天、新能源等领域，以提高零部件的性能及延长其使役寿命。以深振荡磁控溅射离子增强沉积技术为代表的高功率脉冲磁控溅射技术，是表面涂层领域的前沿技术，也是多领域共性关键技术，具有重要的产业应用前景。通过涂层成分设计和技术工艺参数调控，可以实现原子-纳米-微米级涂层跨尺度制备技术，为高性能、长寿命、低成本涂层可控制备提供精准策略。近日，北京市科学技术研究院辐射技术研究所、智能装备研究所、先进能源材料与智能装备联合实验室欧伊翔研究员团队在原子-纳米-微米级涂层跨尺度制备关键技术取得新突破。欧伊翔研究员团队长期从事先进能源材料与智能装备研发及应用，基于深振荡磁控溅射技术，自主研发了高通量、宽能域的离子增强沉积技术，获得了柔性硬质和超高强韧性纳米涂层技术成果，并形成了一套功能性硬质涂层性能与寿命的评价方法。目前逐步开展氢能及燃料电池金属双极板、加氢站压缩机、氢气喷射器、航空航天XX零部件、各类高端刀具、螺旋桨、凿岩机活塞、篦板叶片等领域的应用推广。

在原子-纳米级涂层制备领域，2024-2025年，团队依托财政资金创新工程项目，围绕高性能涂层关键制备技术与氢能及燃料电池核心关键材料技术的应用领域重大需求，自主研制深振荡磁控溅射离子增强技术平台，通过调控深振荡电压脉冲与沉积条件耦合，获得完全消除电弧、高密度的高功率放电等离子体，突破二维界面形核和生长的限制，实现了高表面完整性、强韧一体化的不锈钢双极板无氢碳基涂层和细长管内壁涂层的连续可控制备，探明了不锈钢双极板涂层的高导电耐腐蚀机制和细长管内壁耐磨自润滑涂层生长机制，为高性能、低成本和长寿命不锈钢金属双极板和90 MPa氢压缩机气缸制备提供技术支撑。相关成果发表高水平论文Corrosion Science 254 (2025) 113053（中国科学院期刊分区1区TOP，IF=7.4）和Journal of Power Sources 644 (2025) 237124（中国科学院期刊分区3区，IF=8.1），申请国家发明专利5项，获批2024年工信部国家重大科技专项课题1项，成果转化推进项目1项。

在原子-纳米-微米级涂层制备领域，2024-2025年，团队依托国家自然科学基金面上项目、青年基金项目、北科院创新培育项目，采用自主研制深振荡磁控溅射离子增强技术平台，通过深振荡电压脉冲、基体交变梯度偏压、沉积气压耦合调控，获得完全消除电弧、高密度的高功率放电等离子体，突破了涂层生长应力聚集、界面失效等瓶颈，能在不锈钢、铝合金、镁合金等表面制备 ≤200µm高表面完整性、超厚且韧、超高温耐烧蚀涂层等。相关成果发表论文Coatings 14 (2024) 598（中国科学院期刊分区3区，IF=2.9）和Tribology International 210 (2025) 110802（中国科学院期刊分区1区TOP，IF=6.1）。申请国家发明专利8项，获得航发委托项目2项，国防XX项目2项，市属重点企业应用项目1项。

在原子级涂层制备领域，2024-2025年，欧伊翔研究员团队与南京工业大学宗鹏安副教授团队合作，通过电化学沉积方法，创新性开发出高效、高精度的原子级二维涂层可控生长工艺，可用于智能可穿戴热电设备和传感器。相关研究成果发表在Carbon 232 (2025) 119814（中国科学院期刊分区2区TOP，IF=10.5）和Chemical Engineering Journal 512 (2025) 162603（中国科学院期刊分区1区TOP，IF=13.4）。接下来，团队将进一步结合HiPIMS复合制备技术优势，开发出一系列高性能热电及传感器材料，可用于智能穿戴原理器件的研发与应用。

(欧伊翔 文/图)