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龙图腾网获悉中国科学院宁波材料技术与工程研究所申请的专利Cr-N防护涂层的材料设计方法及其应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114613457B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210276112.4，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权Cr-N防护涂层的材料设计方法及其应用是由常可可;王立平;蒲吉斌;陈雷雷;徐凯;娄明;胡晓飞设计研发完成，并于2022-03-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本Cr-N防护涂层的材料设计方法及其应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种Cr‑N防护涂层的材料设计方法及其应用。所述材料设计方法包括：使用第一性原理计算方法获得M元素添加到Cr2N相的总能和添加到CrN相的总能，再依据生成焓计算公式计算生成焓Hf；依据所述生成焓Hf带计算出两相的自由能；根据两相的自由能，使用相图计算方法计算得到相图；选出其中Cr2N相生成温度最低的体系，从而确定最佳的M元素。本发明方法使用多维度材料设计方法降低Cr2N强化相生成温度，相比较实验方法，本发明所提供的方法结合第一性原理计算和相图计算可以快速确定M元素的添加，实现时间和成本双减半的效果。

本发明授权Cr-N防护涂层的材料设计方法及其应用在权利要求书中公布了：1.一种Cr-N防护涂层的材料设计方法，所述Cr-N防护涂层包含CrN相和Cr2N强化相，其特征在于，所述材料设计方法包括： （1）使用第一性原理计算方法获得M元素添加到Cr2N相的总能E0CrM2N和添加到CrN相的总能E0CrMN，再依据生成焓计算公式计算获得CrM2N相和CrMN相的生成焓Hf；所述焓计算公式为： ; 其中ECr、EM、EN分别为元素Cr、M、N的标准态总能； （2）利用公式 ; 计算出CrM2N和CrMN相的Gibbs自由能； 其中、、分别是元素N、M、Cr在参考态时的Gibbs自由能，是由标准混合熵对能量的贡献，所述标准混合熵对能量的贡献采用如下的公式进行计算： ； 其中，x是各成分的摩尔分数，x1是元素Cr的摩尔分数，x2是元素M的摩尔分数，R是摩尔气体常数，T是温度； 通过比较Gibbs自由能的大小，初选出能够使CrM2N相的Gibbs自由能小于CrMN相的Gibbs自由能的M元素； （3）将根据与初选出的M元素对应的CrM2N相和CrMN相的Gibbs自由能，使用CALPHAD相图计算方法计算得到Cr-M-N体系的相图； （4）通过所述相图中CrN相的熔点分析出Cr2N相的生成温度，并选出其中Cr2N相生成温度最低的体系，从而确定最佳的M元素。

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