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热喷涂

热喷涂的发展历程

到了70年代中后期出现了许多品种的火焰金属粉末喷涂（熔）设备和各种镍、铁、钴基自熔性合金粉及复合粉末喷涂材料，给热喷涂技术快速向前发展打下了一个坚实的基础。我们把特殊的工作表面叫“涂层”，把制造涂层的工作方法叫“热喷涂”，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。热喷涂材料是热喷涂技术的“炊粮”，材料品种的增加和性能的改善，将直接提高涂层质量。

国热喷涂技术是从20世纪50年代，当时由吴剑春等人在上海组建了国内***化喷涂厂，研制氧焰丝材喷涂及电喷装置，并对外开展金属喷涂业务。

基体材料的表面预处理

首先要用化学或者物理的方法去除基体表面的杂质，然后采用喷砂粗化基体表面，这种方法通过提高基体的表面自由能活化基体，同时有助于提高熔融颗粒的粘结面积。

液态的或者熔融的涂层颗粒在高速下撞击基体表面，导致颗粒变形，形成“薄煎饼”状形貌。

随着颗粒的收缩和固化，他们粘附在粗糙的基体材料表面，其粘结机理主要是机械铆合，由涂层颗粒和基体材料之间扩散引起的冶金结合的数量非常小，小到可以忽略的地步。（例外：Mo）

常用的喷砂材料：Al2O3砂粒、冷硬铸铁砂粒、钢砂粒或者SiC砂粒。除了砂粒的类型，其他的影响因素还有颗粒尺寸、颗粒形状、喷砂角度、压力和砂粒的纯度。

热喷涂涂层功能

耐腐蚀防护

低碳的、纯铁和铸铁材料易受腐蚀，因此常需要表面防腐。一般采用火焰喷涂Al或者Zn。这主要的应用领域是桥梁和近海结构。耐高温氧化腐蚀，常采用的材料为MCrAlY，采用的喷涂工艺为气氛控制等离子喷涂。

隔热和绝缘陶瓷材料是极优异的隔热和电绝缘材料，他们也兼具良好的氧化和耐磨性能。（4）要求高结合力、低孔隙度的金属或合金涂层可采用超音速喷涂。这些特性对发动机和燃气涡轮组件也非常有用，可用于制备热障涂层，用于降低基体表面的温度，从而延长使用寿命。另一方面，由于减少了运行时的热损失，所以提高了使用效率。这种涂层体系一般有抗高温氧化的MCrAlY底层和陶瓷面层组成。YSZ是常被使用的面层材料，因为其具有优异的抗热震性能。