印度研究人員正探索利用冷噴涂技術(shù)制造高硅鐵（Fe-6.5Si）層壓材料，突破該合金因高脆性難以加工的瓶頸。該材料含6.5%硅，可顯著提升電導率、抑制渦流損耗，適用于電動機、發(fā)電機及電力電子設備的核心磁芯。傳統(tǒng)熱加工方式易導致開裂，而冷噴涂作為固態(tài)沉積工藝，避免熔融過程，降低氧化與晶粒粗化風險，為復雜幾何形狀的磁性部件制造提供可能。

該研究由印度理工學院（IIT）團隊主導，發(fā)表于《npj先進制造》期刊。研究聚焦于通過高速氣體噴射將細小金屬粉末撞擊基底表面，實現(xiàn)顆粒間塑性變形與界面結(jié)合。由于不經(jīng)歷熔化階段，材料保持固態(tài)，有效規(guī)避了傳統(tǒng)熔焊或軋制帶來的熱應力與相變?nèi)毕?。這一特性對Fe-6.5Si尤其關(guān)鍵——其高硅含量雖提升電磁性能，卻大幅增加硬度與脆性，常規(guī)成型方法難以實現(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)。

研究重點在于控制冷噴涂過程中粒子速度、氣體壓力、基底溫度和沉積策略等參數(shù)，以確保層間結(jié)合強度與致密度。若界面結(jié)合不充分，易形成微孔或弱邊界，影響機械強度與磁性能。實驗表明，優(yōu)化工藝可獲得致密、連續(xù)的多層結(jié)構(gòu)，各層厚度、取向與界面特性均可調(diào)控，從而實現(xiàn)磁性與力學性能的協(xié)同設計。這種“從內(nèi)而外”的架構(gòu)思維，標志著制造理念從“材料成形”向“結(jié)構(gòu)定制”的轉(zhuǎn)變。

在應用層面，此類層壓結(jié)構(gòu)具備潛在優(yōu)勢：可直接在現(xiàn)有部件表面進行局部修復或強化，減少廢料；支持非平面、異形磁芯的快速制造，突破傳統(tǒng)薄板疊壓工藝的幾何限制；未來或可用于智能電網(wǎng)、新能源汽車驅(qū)動電機、風力發(fā)電機組等對能效要求嚴苛的領(lǐng)域。隨著全球?qū)﹄姎庠O備小型化、輕量化與效率提升的需求上升，該技術(shù)若實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將有助于降低高端磁性材料的制造門檻。

對中國產(chǎn)業(yè)鏈的啟示在于：當前國內(nèi)在高硅電工鋼（如日本日立金屬、德國蒂森克虜伯產(chǎn)品）進口依賴度仍較高，尤其在高端電機與儲能系統(tǒng)中。若冷噴涂技術(shù)成熟并實現(xiàn)國產(chǎn)化，將為國產(chǎn)電機企業(yè)開辟替代路徑。采購端應關(guān)注相關(guān)設備供應商是否具備冷噴涂系統(tǒng)集成能力，尤其是針對金屬粉末輸送、氣流控制與實時監(jiān)測模塊的技術(shù)水平。生產(chǎn)環(huán)節(jié)需評估該工藝對原料純度、粉末粒徑分布與表面清潔度的要求，這些因素直接影響層間結(jié)合質(zhì)量。

此外，該技術(shù)尚未進入大規(guī)模工業(yè)應用，但已具備向風電、軌道交通、電動汽車等領(lǐng)域延伸的潛力。中國企業(yè)在出口高精度電機或配套磁芯時，若目標市場包括印度、東南亞或中東地區(qū)，可提前布局對該類新型材料的認知與供應鏈對接。同時需留意動態(tài)，如IEC 60400系列對電工鋼磁性能的測試規(guī)范，以及未來可能出臺的冷噴涂層壓材料驗收標準。