就我国电力行业来说，火电依然是主流。随着技术的进步，我国正在推行700℃超临界火力发电技术计划，以提高发电效率，降低CO2排放。这就要求提高锅炉运行参数和发电热效率，相应地，必须提高锅炉高温段耐热钢管道内壁抗超临界水氧化性能才能保证真个系统的平稳运行。传统耐热钢在超临界电站的工作寿命远低于亚临界电站，主要是因为氧化铬膜在超临界水环境中更易于脱落并挥发，从而出现灾难性氧化。国际上的主流方案分别是含铝耐热钢和管材低温渗铝。但到目前为止，含铝耐热钢加工和焊接性能不足，低温渗铝很难避免裂纹，因此这2个方案都没有得到很好的应用，主要原因是。低温渗铝层为多层金属间化合物脆性相层，涂层组织和涂层厚度对热扩散温度非常敏感。因此，研究出适用于耐热管材内表面的新型抗超临界水氧化涂层技术是实现超临界火力发电的关键技术和科学问题。为此，中国科学院金属研究所高温防护涂层课题组副研究员沈明礼提出利用涡流电迁移加速金属表面合金化的新思想，成功实现了对大型构件表面进行超高速可控渗铝。实验表明，对试样通入脉冲电流，利用电流自身的焦耳热及表层涡流电迁移效应，10min内在涂有渗铝料浆的耐热钢表面可生长出塑韧性较好的厚度~35µm的FeAl或FeCrAl渗层。在更高的电流密度下，在更短的时间内（5min）可获得塑性固溶态FeCrAl渗层，渗层厚度可达~35µm。通过优化渗铝料浆配方，使得在相同条件下，5min内获得了~106µm 的FeCrAl层，生长速率提高将近一个数量级。对于实际尺寸的耐热钢管，传统工艺仅加热升温阶段都需要数小时，而该技术依然仅需数分钟实现超高速渗铝。这是传统工艺无法实现的，且该技术有利于避免传统渗铝涂层脆性开裂的问题。电迁移效应改变了扩散模式，促进了铁原子的外扩散，名义扩散系数是传统方法的十倍以上。此外，由于低成本、易操作，该技术还可应用于制备化工管道类部件的高温防护涂层。该方法已获得国家发明专利授权，相关研究工作已公开发表在Nature Communications期刊上。