大多数材料具有离子键或共价键结构，键能高，原子间结合力强，表面自由能低，从而赋予了陶瓷材料高熔点、高刚度、高化学稳定性、高绝缘绝热能力、热膨胀系数小、摩擦系数小等特性；但与金属材料相比，其塑性变形能力差、对应力集中和裂纹敏感。显然，用陶瓷作为机械结构材料，其可靠性比金属材料差，困难，成本高。然而，采用热喷涂技术，在金属基体上制备陶瓷涂层，能把金属材料的特点和陶瓷材料的特点有机地结合起来，获得复合材料结构。由于这种复合材料结构具有异常优越的综合性能，使得热喷涂技术迅速从高尖领域扩展应用到能源、交通、、轻纺、、机械等民用工业领域。

陶瓷涂层技术的特点与整体结构陶瓷材料相比，陶瓷涂层技术具有如下特点：1.能有机地把金属材料的强韧性、易加工性等和陶瓷材料的耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性结合起来。2.合理选择涂层材料和适宜的喷涂工艺，可以获得各种功能的表面强化涂层。3.不受基体的限制：用于热喷涂的基体材料可以是金属、陶瓷、、耐火材料、石料、石膏等无机材料，也可以是塑料、、、纸张等有机材料。4.不受工件尺寸和施工场所的限制。5.涂层沉积速率快，厚度可控，宁波金属表面喷漆，工艺简单。6.陶瓷涂层的可加工性好，且涂层损坏后可再进行喷涂。

应用领域十分广泛，主要有：1.热障涂层。航空的关键部件是高温合金涡轮叶片和涡****，这些受热部件处于高温、氧化和高速气流冲蚀等恶劣环境中。对于承受温度高达1100℃的燃气轮机部件，已超过了基高温合金使用的温度极限（1075℃），有效的解决办法是涂敷绝热性好的高熔点陶瓷涂层，称热障涂层。热障涂层主要用于航空、舰船及陆用燃气轮机的受热部件以及民用内燃机、增压涡轮、冶金工业用喷氧枪等器件。2.抗高温黏着磨损涂层：炉辊、支承辊、烧结炉辊等高温辊子多在800℃－1200℃高温下运行，采用热喷涂技术，在高温炉辊表面喷涂特种陶瓷或金属陶瓷涂层，具有良好的耐高温、抗黏着、防节瘤和自清理净化功能，既可显著提高炉辊使用寿命，又能生产表面光洁质量优良的钢材。3.耐磨损耐腐蚀涂层:化工厂用高压往复式计量泵柱塞，采用喷涂Al2O3-TiO2复合涂层代替传统的镀铬工艺，其使用寿命提高了6倍。在低应力滑动磨损和磨蚀工况下，金属表面喷漆厂家，几乎所有原有镀铬的制品都可以用热喷陶瓷涂层代替。4.功能涂层：等离子喷涂超音速喷涂超导陶瓷涂层都已应用成功。超导陶瓷涂层在磁屏蔽、微波元件、各类传输器、量子电子器件等方面显示出良好的应用前景。在0.1mm的铁片上喷涂30μm的BaTiO3涂层，其介电常数超过了6000，已广泛应用于陶式电容器。等离子喷涂形成的Al2O3涂层在厚度不到1mm时，能够在1300℃的高温下耐电压2500℃以上，满足了高温电绝缘的要求。在钛合金基体上喷涂50-75μm羟基磷灰石等生物活性陶瓷，提供了良好的化学相容性，因此，可作为比较理想的人工骨骼材料加以利用。

金属喷涂应用

①用于机械修复。用电弧喷涂中碳钢丝或弹簧钢丝可修复磨损的曲轴及机床的传动轴。喷涂Cr13钢可修复大型的挤压锤头。在电弧喷涂后，需要用酚醛树脂进行封闭并锤击封闭孔隙，再进行机械加工和抛光。用电弧法喷焊耐热和抗磨粒磨损的镍铬合金层，可修复大型的蒸汽加热辊等。

②用于抗强烈化学介质的机械零件。如采油用的酸化压裂车柱塞因经常在15～28%盐酸中工作，可用等离子炬喷涂镍-铬-硼-硅自熔合金。用电弧或等离子法在保护气氛下喷涂钛或钛钽层，可防止泵壳内表面以及搅拌器等受含有氯离子的氧化性酸的腐蚀。

③用于提高机械零件的耐磨性。在普通钢板上用等离子喷焊高铬铸铁，可使煤矿输煤机的中部槽板的使用期延长两倍。大型飞机发动机中的成千零件，经过金属、金属陶瓷和难熔材料等的喷涂，大修期可从4000小时延长到16000小时。

④用于改善机械零件其他摩擦性能。在铸铁基体上用电弧法喷铝青铜，可代替整体铸造的青铜件制造海上浮吊的大型推力轴承。用铬钢和钢两种线材喷涂铝合金基体，可以制造摩托车的碟状制动器。

热喷涂涂层表面色泽应一致，涂层及工件边角无氧化，厚度均匀；外观应光滑平整，不允许有聚缩及涂层剥落；应无气孔、夹渣、裂纹、***等缺陷。

1 聚缩

聚缩是喷熔层常出现的缺陷，金属表面喷漆工艺，重熔时合金粉熔融后不能均匀地润湿基体表面而是聚缩成球。主要是由于基体表面或合金粉氧化严重，超过了自熔剂的能力。氧化层将合金与基体表面隔开，液态合金在表面张力的作用下聚缩所致。

产生聚缩的喷涂层为废品，必须除去重新喷熔。

2 涂层剥落

喷涂层剥落是由于与基体结合不良而引起。发现剥落，必须将喷涂层除去，重新清理工件表面，再行补喷。

3 孔和夹渣

以金属合金粉末火焰喷涂为例，气孔是在工件准备不当、合金粉含氧量过高、中含水以及重熔时火焰吹力过大等情况下产生的。夹渣是因为合金粉末质量不好，例如熔点高、粘度大、脱氧能力不足以及粉内含有杂质等问题而产生的。另外，重熔时火焰移动速度过快，熔渣难以充分浮出，亦会引起夹渣。气孔或夹渣均会使喷涂（熔）层质量下降，直接影响到工件的耐磨、耐腐蚀等性能，还会引起应力集中，影响工件的强度。应当根据工件的工作条件确定是否报废，对于有耐磨要求的工件，***金属表面喷漆，涂层在1 cm2的面积内直径小于0.04 mm的气孔或夹渣不得多于5个。

4 裂纹

引起裂纹的原因很多，例如：热喷涂前工件预热温度不足；喷涂后冷却速度过快；喷涂层与基体的膨胀系数相差太大；基体刚度过大；基体在冷却时产生较大的相变应力等等均可能使涂层产生裂纹。裂纹在热喷涂中不允许存在，一旦发现，必须重新喷涂。为了防止裂纹产生，必须严格遵守工件喷涂的工艺要求。

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