近日，由金属所王福会、楼翰一、朱圣龙、彭晓、李瑛等人完成的“纳米材料的化学稳定性”获得2010年度辽宁省自然科学一等奖。
该研究是在国家自然科学基金和中国科学院创新方向性项目支持下开展的，研究人员首次发现和在国际上报道了当金属材料晶粒尺寸达到纳米晶尺寸时它具有比常规金属材料更优异的抗腐蚀性能的现象，并首次阐明了其核心机理是纳米晶材料在腐蚀环境中可择优形成热力学最稳定的保护性最佳的氧化膜，从而提高了抗腐蚀性能。提出通过表面纳米化方法实现“高温合金自防护”新概念，突破了传统的“改变表面成分”涂层设计理念，用在发动机镍基高温合金叶片上取得了良好的效果。
研究人员对纳米晶纯金属、模型合金、金属间化合物、实用合金材料以及人工合成新型材料的腐蚀行为进行了系统的研究，阐明了纳米晶材料独特的耐蚀机理：
(1) 纳米晶材料晶界多，因此其组元扩散速率高，氧化膜形核点多，氧化膜形成过程几乎不受动力学因素制约，可迅速形成热力学最稳定的、保护性和自修复性极佳的氧化膜。
(2) 纳米晶材料及其表面氧化膜晶粒度小，有良好的塑性，更容易释放应力，从而提高了表面氧化膜的抗剥落性能。
(3) 纳米晶材料耐蚀性能对材料杂质效应不敏感。纳米晶界密度高，提高了杂质组元在材料中的固溶度，降低了杂质在氧化膜/材料界面的偏聚。
(4) 通过表面纳米化使高温合金能够形成均匀致密的 -Al2O3保护膜，且其结合力比通常加入稀土元素的合金或涂层表面形成的氧化膜还高。
该研究在SCI杂志上发表论文120篇，共被他引969次。王福会研究员4次受本领域专业核心杂志Oxidation of Metals的编委会邀请在国外进行纳米晶高温涂层方面的讲学，并多次在国际会议上作邀请报告。
在第11届先进材料制造大会上，专家认为：“用磁控溅射方法获得与基材合金同成分的纳米晶涂层，是解决老问题的一种创新途径，为高温防护涂层的发展提出新的研究方向”。应中科院邀请评价知识创新工程的海外国际知名专家认为：“腐蚀与防护国家重点实验室的人员通过应用成分上与下垫金属类似的（注：即与基体成分相同的）纳米结构的表面涂层技术解决了这个问题。……这项研究有巨大的商业价值。”国家重点实验室科技部评估专家也认为这些成果对推动腐蚀防护涂层发展有重大意义。
