新材料产业是战略性、基础性产业，也是高技术竞争的关键领域。近年来，中国新材料产业正进入发展加速期，作为坐拥百余所高校的科教大省，陕西不少高校的科研团队正致力于新材料领域的创新与研发。

  陕西省“四主体一联合”稀有金属材料涂层制品先进制造校企联合研究中心副主任、长安大学轻合金表面强化研究所所长陈永楠教授团队就是这里面之一。

  记者了解到，其最新的一项研究成果是自主研发出微弧氧化原位纳米增强技术及成套装备，助力轻合金表面处理技术及装备升级，这一创新成果不仅解决了行业内微弧氧化膜层膜基结合力差、增强相分布不均等技术难题，也为新材料产业高质量发展注入了新活力。

  近年来，西安新材料行业异军突起，多个新材料技术、产品位于全国领头羊。一大批新材料创新人才以其强大的创新能力和卓越的技术实力，引领着新材料产业的快速发展。

  先后主持承担了国家重点研发项目、国家自然科学基金、陕西省重大专项、陕西省重点研发计划产业链等50余项课题的陈永楠教授团队，始终致力于新材料领域的创新升级。

  近日，记者走进长安大学轻合金表面强化研究所看到，陈永楠教授正和小组成员就最新的产品展开技术研讨。“我们最新的一项研究成果是‘微弧氧化原位纳米增强技术及成套装备’，为轻合金表面强化技术升级注入了强劲动力。”采访中陈永楠告诉记者。

  “就拿这款钛合金骨板制备样品来说，在制造中，它采用了‘原位合成纳米抗菌技术’，在微弧氧化过程中合成新型的主动抗菌抑菌膜层，结合自主研发的微弧氧化电源及成套装备，通过调整电参数实现对增强相形态和分布的精准调控，实现了高效抑制细菌的生长和繁殖，降低术后感染的风险，同时，提升膜层膜基结合力、耐磨性和耐蚀性的全面增强。”陈永楠说，在生物医疗植入体领域，钛合金骨板作为一种重要的植入材料，因其优良的生物相容性和机械性能而被大范围的应用于骨折固定和骨缺损修复等手术中。

  为了逐步提升其在临床应用中的抗菌性能，研究团队利用原位纳米微弧氧化技术成功开发出了一种新型的CuxO主动抗菌抑菌膜层及成套装备，这种膜层不仅仅可以有效抑制细菌的生长和繁殖，还能降低术后感染的风险，来提升患者的康复效果。同时，团队研发的完全自主知识产权的配套微弧氧化电源及生产线采用智能模块换流技术保证工艺所需的高电压、大电流、宽频带和高质脉冲输出，具有低能耗、工业化生产可靠性强等优势。

  “目前，我们已与多家相关企业联合开展了临床应用研究，旨在验证该膜层在实际医疗环境中的有效性与安全性。通过这一创新技术的推广，预计将为骨科手术的安全性带来显著改善，推动生物医疗植入体领域的发展。”陈永楠说。

  为什么要进行这项技术创新呢？陈永楠坦言，在当今材料科学的发展浪潮中，轻质化已成为金属材料，特别是铝、镁、钛及其合金的重要发展的新趋势。轻合金凭借其卓越的性能，大范围的应用于航空航天、船舶工业、高铁行业、汽车行业及电子消费品等多个领域。

  面对苛刻甚至极端的服役环境，轻合金的传统性能如耐磨损、耐腐蚀、抗高温等，正面临着前所未有的挑战与要求，而轻合金表面性能的优化与提升，无疑将为这一些行业的蓬勃发展注入新的活力。在此背景下，陈永楠和团队进行了长时间的研究与实验，最终完成了这项技术突破。

  “目前，团队围绕轻金属结构件在加工和服役过程中的表面磨损、腐蚀和强韧化等核心问题，开展了‘技术-装备-服务’一体化解决方案的推广和应用，形成了原位纳米减磨技术、ZrO2复合相变增韧技术、主动吸附抑菌技术、自封孔及自修复技术等先进微弧氧化技术。”陈永楠介绍道，其中，原位纳米减磨技术应用于船舰钛合金管体、球阀及液压作动筒内表面防护；主动吸附抑菌技术应用于钛合金骨板、牙钉等系列的植入体材料。此外，团队在西北有色金属研究院、中船重工武汉船舶有限公司、山西晋机集团等单位研制成套生产线，提供长期的成套解决方案，助力企业形成一个高的附加价值的高新技术经济增长。

  微弧氧化技术的应用，正是轻合金表面性能的一次显著优化与提升，这项技术的核心优势，相较于传统的金属表面处理，可以在减少处理步骤，大幅度降低能耗并提高处理效率的同时节省成本，最核心的是形成了“技术+装备”一体化解决方案，突破了目前国内轻合金表面处理工业中设备技术不匹配、膜层性能不稳定以及服役环境局限大的难题。

  这一技术突破与自主创新，不仅解决了行业内的技术难题，为提升轻合金在复杂服役环境下的可靠性开辟了新的路径，更有力推动了绿色制造理念的落地生根，被誉为“长大路径”。

  一项新技术的突破，是科研人员长期研究与创新尝试的成果，更与顶层政策、平台的支撑密不可分。“在全球经济结构调整和产业升级的关键时期，新材料项目作为科学技术创新的璀璨明珠，受到了国家层面的高度关注与全力支持。”陈永楠说，长安大学作为国家地方联合工程研究中心和“四主体一联合”校企联合工程研究中心的重要依托，积极做出响应国家政策导向，通过政策引导、资金注入、平台建设等多维度支持，为他们团队和其他团队等科研力量提供了坚实的后盾和广阔舞台。这些举措不仅激发了科研团队的无限潜能，更为其在基础研究和技术开发领域取得丰硕成果奠定了坚实基础。

  在新技术、新产品的研发中，陈永楠从未停止脚步。记者通过调查了解到，陈永楠教授团队围绕铌、锆等难熔特种合金性能需求，还开发了新型耐高温铌合金微弧氧化技术和锆合金高温抗裂微弧氧化技术，提升其在特殊服役环境中的性能；围绕纤维过滤材料中轻合金丝材，开发了韧性孔隙率可控的微弧氧化技术，改善过滤材料震动过程中陶瓷膜层韧性的问题；针对海洋工程服役钛合金研发出的仿生梯度涂层将应用在海洋牧场养殖等领域。

  “未来，我们将以材料科技前沿为引领，紧密聚焦新材料产业的实际的需求，不断推进研究条件的优化、创造新兴事物的能力的提升以及管理体系的完善，为国家先进基础材料、战略新材料及高端装备等相关产业的创新发展注入更多‘长大力量’，为提升我国在全球产业竞争中的核心竞争力贡献智慧与力量。”陈永楠说。 文/记者 牛凌 图/受访者提供