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浅谈高机能陶瓷喷涂涂层的机能应用
高机能陶瓷喷涂涂层是继有机树脂、金属及合金之后涌现出来的一类非金属无机涂层的总称。近半个世纪以来伴跟着航天工程、电子军工等尖端技术的发展，高机能陶瓷喷涂涂层也得到了持续高速的发展，这类新型高温材料与金属基体结合出产的涂覆零部件既综合了整体陶瓷喷涂材料的特性，具有耐高温、耐化学侵蚀的长处，也让陶瓷喷涂涂层与基体金属材料的高韧性、高塑性和高导电率彼此增补，保持原基材的结构强度。
1.成型方法
①固相沉积法：如自蔓延高温合成法。
②气相沉积法：如物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）。
③湿化学法：如溶胶-凝胶法、化学镀及化学复合镀等。
④热喷涂法：如等离子喷涂、火焰喷涂等。该法约占陶瓷喷涂涂层市场份额的50%以上。
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2.优缺点
长处：
①能灵活地将陶瓷喷涂材料的耐高温、耐磨、耐蚀等特点与金属材料的高强韧性、可加工性、导电导热性相结合，以彼之长补其短，最大限度地施展综合上风知足机械产品对结构机能和环境机能的需要。
②可用于制备陶瓷喷涂涂层的材料品种繁多，且陶瓷喷涂与陶瓷喷涂、陶瓷喷涂与金属、陶瓷喷涂与塑料等材料之间可按需组合使用。且轻易与原有金属加工的工装前提结合，实现企业的技术改造。
③陶瓷喷涂涂层成型轻易，沉积速率较快，涂层厚度可控。可采用不同烧结工艺在薄壁件、空心件和异形件表面喷涂，也可实现制品的局部喷涂强化。
④可在不同基材上制备陶瓷喷涂涂层，加工机能好。例如各类金属、水泥、耐火材料、石料石膏等无机材料；塑料和有机材料；木材、纸板等，其机能均可通过喷涂陶瓷喷涂涂层加以改善。陶瓷喷涂涂层损坏后，金属基体还可再使用，在此喷涂陶瓷喷涂陶瓷喷涂（其它基材若无损坏影响二次使用亦是如斯）。
⑤物料耗费少。陶瓷喷涂涂层的厚度一般在几十微米到几毫米之间，再者陶瓷喷涂材料密度较小，所以物耗小，但附加值高。
⑥可不受工件尺寸和施工场所限制。喷涂的产品小大由之，造型不受限制；既可在热喷涂工厂内施工，也可在现场施工。
缺点：
①塑性变形能力差，对应力集中和裂纹敏感、抗热震和抗疲惫机能差。
②陶瓷喷涂涂层材料与金属材料的膨胀系数、热导率差别大，使用中产生不同的应力状态会影响其使用寿命。
③涂层与基体间是机械嵌合或分子力结合，双方存在结合强度不同的题目。
3.应用领域
①航空产业：热障涂层作为现代航空发念头的枢纽技术之一，航空发念头的热端部件如火焰筒、加力燃烧室、涡轮叶片等通常采用等离子喷涂的Al2O3、ZrO2或多层金属陶瓷喷涂复合涂层。而更精尖的宇航产业中零部件对材料的要求更加苛刻，机能不乱可靠、重量轻、高机能的陶瓷喷涂涂层应用在液体火箭发念头的推力室，短时间固体火箭发念头的尾喷管有效地解决了高温冲洗和隔热题目。
②电力产业：火力发电站中煤粉机锅炉的送风机和引风机叶片采用等离子喷涂WC/Co金属陶瓷喷涂涂层，可降低风机叶片在高速粉尘环境下的磨损。同原来未加涂层的叶片的产品比拟使用寿命进步了4倍以上。大型水利关键工程的液压启闭机中的活塞杆，既要承受启闭闸门时重载下往复滑动的磨损，还要耐超时水汽的侵蚀。传统的镀铬活塞杆使用一段时间后泛起漏油，甚至卡死现象，直接影响到闸门的启闭和定位。
③石油化产业：等离子涂层的陶瓷喷涂涂层柱塞的应用实例良多，通常选用Cr2O3，Al2O3或Al2O3-TiO2陶瓷喷涂涂层。如石油勘探中的泥浆泵柱塞，化纤出产的C型泵及二氧化碳泵柱塞等。
为了防止被输送的液体介质的泄露，机械动密封环和轴套采用喷涂陶瓷喷涂的零件，在端面密封方面已广泛应用于石油、化纤、化肥出产中。
球阀是用于输送高温高压并含有固体颗粒和侵蚀性浆料的枢纽部件之一。对于密封性要求相称严格，采用等离子喷涂Cr2O3或HVOF喷涂WC/Co涂层有效地解决了这个挫折，其使用寿命进步约10倍。
④冶金产业：钢板连续退火炉的托辊，采用等离子喷涂Al2O3+25%
ZrO2复合涂层，比原高温合金和石墨辊的使用寿命进步6~8倍。
热浸镀锌用的淹没辊采用HVOF喷涂金属陶瓷喷涂涂层，具有优异的耐熔融锌的侵蚀和良好的耐磨性，这种新型的淹没辊使用寿命达一个月，比原用的淹没辊的寿命进步2倍以上。
热浸镀铝用的淹没辊曾是热浸镀铝的技术枢纽，采用等离子喷涂尖晶石涂层，用水玻璃封孔处理，使用寿命明显进步，可使用15天以上。
⑤轻产业：为了克服纱线和化纤对纺机零件的磨损，轻纺产业中大量零部件采用陶瓷喷涂涂层如：罗拉、槽辊、摩擦片等。通常采用等离子喷涂Al2O3-TiO2或Cr2O3涂层。
⑥印刷、包装行业：在印刷行业中的墨斗辊、胶印辊，采用等离子喷涂Cr2O3陶瓷喷涂涂层，铸铁印刷辊采用Al2O3-TiO2涂层，聚乙烯等塑料薄膜印刷用的电晕辊采用等离子喷涂Al2O3涂层作为绝缘涂层，在包装行业中的瓦楞辊采用等离子喷涂Cr2O3陶瓷喷涂涂层。
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