8月24-25日，由中国机械工程学会主办，中国机械工程学会表面工程分会等单位承办的2026年中国大学生机械工程创新创意大赛——第二届“翰贝摩尔杯”表面工程创新创意赛全国总决赛在重庆科技大学成功举办。我院红外薄膜与晶体团队两支研究生参赛小组均获 “总决赛一等奖” ，继第一届中国大学生表面工程创新创意大赛双冠后，再次实现团队“双冠”佳绩！
比赛现场
本届赛事吸引了全国460余支队伍、1800余名师生踊跃参与，经过初赛角逐，来自全国60余所高校及科研院所的300余名队员齐聚山城重庆参加决赛。我院“‘枭目之盾’——一种宽波段高强度高透过红外窗口保护涂层材料设计方案”和“抗沙蚀红外高硬透明防护膜研究”均荣获大赛一等奖。
比赛现场
“枭目之盾”——一种宽波段高强度高透过红外窗口保护涂层材料设计方案
团队成员：李静川、何哲秋、丁泉茗、邢朝阳
团队成员合影
项目简介：红外罩位于红外制导探测器前端，承担目标红外信号传输与光学系统防护的双重功能。在诸多红外透明材料中，蓝宝石硬度高，但是透过波段在5.5μm左右就截止了，只能到中波，无法满足长波探测需求。硫化锌、氟化镁和氧化钇普遍存在硬度低易磨损的缺陷，现有材料无法同时满足高硬度且长波红外高透过的性能需求。问题的核心，是材料本征性能之间的设计权衡：高硬度依赖于高晶格能，但高晶格能会激发强烈声子振动，导致红外吸收加剧、透过率下降、长波截止限变短。近年来，高熵材料的出现为这一矛盾的解决带来了新的希望。这种新型材料利用高构型熵使得多主元体系维持稳定，并从结构上实现材料的强化。本作品通过在ZnS基底表面镀制增透保护涂层实现红外罩的光力结合。其关键在于晶格能调控和高熵策略。一方面，选择低晶格能元素，降低红外本征吸收；另一方面，通过高熵多主元结构获得固溶强化、细晶强化和组织稳定。经过一系列攻关，团队最终实现了20.05GPa的高硬度指标和85.6%的长波红外高透过率指标。
抗沙蚀红外高硬透明防护膜研究
团队成员：姬梦柯、罗玉、顾宏亮、赵洋
团队成员合影
项目简介：随着红外探测技术和高性能飞行器的快速发展，红外整流罩作为红外探测系统的“眼睛”，其光学性能与服役可靠性直接影响装备的探测效能。在高速砂尘、雨滴冲蚀以及温度循环等复杂环境下，整流罩表面易产生划伤、点蚀、微裂纹和粗糙化，进而造成红外透过率下降及防护性能衰退。传统硬质防护膜还普遍存在高硬度与高红外透过率难以兼顾、晶态膜层制备温度高、膜基界面结合稳定性不足以及复杂曲面均匀镀膜困难等问题。
本项目以晶态高硬透明防护膜为核心，采用R-HiPIMS高功率脉冲磁控溅射、衬底偏压及反溅辅助等技术，通过高能粒子提供非平衡能量，实现“离子能量补偿热能”，促进防护薄膜在较低温度下晶化和致密化；同时结合膜系光学设计、界面强化及曲面沉积速率模型，实现红外透过、抗砂蚀防护与复杂曲面均匀制备的协同提升。项目成功将膜层硬度由10.5GPa提升至24.5GPa，实现膜层硬度与抗砂蚀性能的显著增强，为红外整流罩在复杂服役环境下的长寿命、高可靠防护提供了新的表面工程技术方案。
信息来源：红外薄膜与晶体微信公众号（李静川 姬梦柯 包阿特尔/文图）
编辑&排版 ：张秋
责任编辑： 梅鹏飞
审核：张宏、张懿文
