廈門大學(xué)材料表面工程第五.ppt

第五章 熱噴涂,5.1 概述 5-2 熱噴涂的一般原理 5-3 火焰噴涂 5-4 等離子噴涂 5-5 爆炸噴涂和超音速噴涂 5-6 熱噴涂用材 5-7 熱噴涂涂層的特性 5-8 涂層設(shè)計,5-1 概述 熱噴涂 用專用設(shè)備把某種固體材料熔化并加速噴射到機件表面上，形成一特制薄層，以提高機件耐蝕、耐磨、耐高溫等性能。,分類：,熱噴涂技術(shù)的特點 ： 取材范圍廣：金屬、合金、陶瓷 、有機高分子材料等。 (2) 可用于各種基體：金屬、陶瓷器具、玻璃、石膏、木材、布、紙等。 (3) 可使基體保持較低溫度：在30200之間，保證基體不變形、不弱化。 (4) 工效高：同樣厚度的膜層，時間要比電鍍短得多。,(5) 工件大小般不受限制： (6) 涂層厚度較易控制：薄者可為幾十微米，厚者可為幾毫米。 (7) 可賦予普通材料以特殊的表面性能：耐磨、耐蝕、抗高溫氧化、隔熱、高溫強度、密封、減磨、耐輻射、導(dǎo)電、絕緣等 。 (8) 經(jīng)濟效益顯著。,5-2 熱噴涂的一般原理 熱噴涂過程中，噴涂材料大致經(jīng)過如下過程： 加熱一加速一熔化一再加速一撞擊基體一冷卻凝固一形成涂層。 噴涂材料經(jīng)過噴槍被加熱、加速、形成粒子流射到基體上，整體過程 可近似地分成三個階段： (1) 噴涂材料被加熱、熔化； (2) 熔化的材料被熱氣流霧化，進一步加速形成粒子流； (3) 粒子在基體表面上發(fā)生碰撞、變形、凝固和堆積。,涂層的形成 ： 熔融的粒子以一定的速度與 基體表面相碰撞產(chǎn)生變形， 與此同時，冷的基體會把其 熱量迅速傳走，粒子在變形 中凝固，從而形成圓盤狀組 織，接之而來的粒子在其上 堆積，形成了熱噴涂層。,噴涂粒子與基體的結(jié)合強度： 機械結(jié)合：熱噴涂粒子與基體的結(jié)合主要是機械結(jié)合，即“拋錨效應(yīng)”。 若基體不進行毛化預(yù)處理，而進行拋光處理，熱噴涂層的結(jié)合力是十分微弱的。,化學(xué)結(jié)合(包括冶金結(jié)合)：基體經(jīng)過預(yù)熱，熱噴涂粉末 有高的熔化潛熱，或熱噴涂粉末本身會發(fā)生放熱反應(yīng)(如 Ni/Al)，化學(xué)結(jié)合也可以在某些局部發(fā)生，形成所謂“焊 點”。 當熔融粒子開始碰到基體表面時，僅是物理接觸，即機械 結(jié)合；若基體原子得到足夠的活化能，基體原子將同粒子 的原子發(fā)生化學(xué)相互作用，對粒子與基體的結(jié)合及粒子與 粒子間的結(jié)合有很大的增強作用。,5-3 火焰噴涂 利用氣體燃燒放出的熱進行的熱噴涂稱火焰噴涂。 線材火焰噴涂： 線材通過由壓縮空氣驅(qū)動的送絲輪進入氣體火焰中，尖端被熔化，熔化的材料被噴嘴周圍的壓縮空氣霧化并加速，然后沉積于預(yù)處理過的工件表面上。,粉末火焰噴涂 ： 粉末裝在料斗內(nèi)，工作時以少量氣體運載粉末進入氧燃料氣體中，火焰使粉末熔化并噴射到基體表面。,基體表面預(yù)處理： 涂層的粘結(jié)強度直接與基體表面的清潔度和粗糙度有關(guān)。 1基體表面清洗：除去工件表面的污垢，如氧化皮、油 脂、油漆和塵埃。 2基體表面粗化：提供表面壓應(yīng)力；改善殘余應(yīng)力的分 布；增大結(jié)合面積；凈化表面。 粗化后的新鮮表面極易被氧化或受環(huán)境污染，要及時進行噴涂。 間隔最長不應(yīng)超過4h，若時間過長就要重新粗化處理。,火焰噴涂的應(yīng)用：成本低廉，使用方便 1用于長效防腐蝕涂層：如Zn，Al，Cd等金屬或合金涂層，可用于鐵橋、鐵塔、水閘、船體、水處理設(shè)備等多種鋼結(jié)構(gòu)件。 2用于抗高溫氧化涂層：加熱器、燃燒室等易受高溫氧化的鋼鐵件。 3用于耐磨涂層：承受磨損的零件，如吸風(fēng)機葉片、活塞環(huán)等。 4用于機件修復(fù)：因磨損超差或腐蝕失效的機件，如軸頸、機床導(dǎo)軌等。,5-4 等離子噴涂 等離子的形成及其特點： 在0 K時，氣體分子的兩個原子成啞鈴形， 僅在x ，y ，z方向上做平動圖5-8(a) ； 當溫度上升到10000K以上時，原子間產(chǎn)生 了振動圖5-8(b)，由于分子之間的相互撞 擊，則發(fā)生離解圖5-8(c)，變?yōu)閱卧印?N2 + UD N + N 溫度進一步升高，電子從原子中飛出而 發(fā)生電離圖5-8(d)。 N + UI N+ + e 氣體電離后，在空間不僅有原子，還有自由電子和正離子，這種 狀態(tài)叫做等離子體。,等離子體可分為三大類： 高壓高溫等離子體，電離度100，溫度可達幾億度，用于核聚變的研究； 低溫低壓等離子體，電離度不足1，溫度僅為50250； 高溫低壓等離子體，約有1以上的氣體被電離，具有幾萬度的溫度。離子、自由電子、未電離的原子的動能接近于熱平衡。熱噴涂所利用的是這類等離子體。,等離子噴涂原理： 在陰極和陽極(噴嘴)之間產(chǎn)生一直流電弧，該電弧把導(dǎo)入的工作氣體(氬氣或氮氣)加熱電離成高溫等離子體，并從噴嘴噴出形成等離子焰。粉末由送粉氣體送入火焰中被熔化、加速、噴射到基體材料上形成膜。,等離子噴涂設(shè)備 等離子噴涂設(shè)備主要包括：噴槍、送粉器、整流電源、供 氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。,等離子噴涂工藝 1等離子氣體的選擇：根據(jù)可用性和經(jīng)濟性，較多用N2和Ar氣。 2輸入功率和電參數(shù)：采用較高的功率，確保粉末熔化良好。功率定后，盡可能選用較高電壓和較低電流。 3供粉：供粉速率與輸入功率相適應(yīng)，使噴涂粉末送至焰心 。,4噴涂距離和噴涂角：金屬粉末噴距取75130 mm；陶瓷粉末取50100 mm。焰流軸線與被噴涂工件表面之間的噴涂角不能小于45。 5噴槍與工件的相對運動速度：一般移槍速度以較快為好。 6基體溫度控制：噴涂前把工件預(yù)熱到噴涂過程中要達到的溫度，然后在噴涂過程中對工件采用噴氣冷卻的措施，使其保持原來的溫度。,等離子噴涂的應(yīng)用： 耐磨、減磨、固體潤滑涂層； 動密封、造隙滑配涂層； 耐蝕涂層； 抗高溫氧化、抗高溫氣流沖刷涂層； 熱障涂層；, 抗表面疲勞涂層； 紅外線輻射、太陽能吸收和其它光學(xué)薄膜涂層； 導(dǎo)電、絕緣涂層； 磁性涂層、超導(dǎo)涂層； 催化用涂層、熱中心吸收涂層、 制造金屬、陶瓷類高熔點復(fù)合材料等。,5-5 爆炸噴涂和超音速噴涂 爆炸噴涂 爆炸噴涂是利用氧氣和乙炔氣點火燃燒，造成氣體膨脹而產(chǎn)生爆炸，釋放出熱能和沖擊波。熱能使噴涂的粉末熔融，沖擊波使熔融粉末以約800m/s的速率噴射到零件表面上形成涂層。,工作時氧氣和乙炔的混合氣體隨同一定量的粉末進人流管，然后利用火花塞把氣體點燃，發(fā)生爆炸。當乙炔含量為45時，氧乙炔混合氣產(chǎn)生高的自由燃燒溫度，約為3141，在爆炸條件下超出4200，因而可熔化絕大多數(shù)粉末。當粉末射出流管以后，用一般氮氣流清洗槍管。,超音速噴涂 超音速噴涂是通過一個噴嘴實現(xiàn)的，這個噴嘴按流體動力 學(xué)的原理設(shè)計。噴嘴的流道是由細的喉管和逐漸加粗到某 一尺寸的錐形管組成。,燃料氣體和助燃劑(O2)以一定的比例導(dǎo)入燃燒室內(nèi)混合，粉末由送粉氣 (Ar或N2)定量沿燃燒頭內(nèi)碳化鎢中心套管送人高溫燃氣中，由高溫高速燃 氣帶出噴嘴，直接噴在工件上。,5-6 熱噴涂用材 熱噴涂技術(shù)的發(fā)展除了設(shè)備和工藝外就是材料的開發(fā)， 而且設(shè)備、工藝、材料三者的發(fā)展總是交錯前進、互為 前提的。 線材噴涂： 設(shè)備簡單，操作方便，耗能少，效率高，成本低，工藝因素影響小，涂層質(zhì)量穩(wěn)定，目前仍是熱噴涂普及最廣的方法之一。,粉末噴涂： 不受線材成型工藝的限制，生產(chǎn)成本低、來源廣，各組元間可按任何比例進行調(diào)配，組成各種組合粉、復(fù)合，從而得到相圖上存在或者不存在的相組織，獲得某些特殊性能。,5-6-1 金屬、合金及陶瓷噴涂線材 非復(fù)合噴涂線材：只用含一種金屬或合金的材料制成的噴 涂線材。 (1) 鋁及鋁合金噴涂絲，主要用于腐蝕保護。 (2) 鋅及鋅合金噴涂絲，用于腐蝕保護。 (3) 銅及銅合金噴涂絲，主要用于修復(fù)、耐磨、裝飾。,(4) 錫及錫合金噴涂絲，用于軸承、軸瓦等滑動部件耐磨涂層。 (5) 鉛及鉛合金噴涂絲，主要用于滑動耐磨涂層及防護涂層。 (6) 鎳及鎳合金噴涂絲，主要用于耐蝕、耐磨、耐高溫涂層。 (7) 鉬噴涂絲，主要用于打底層和耐濃鹽酸涂層。 (8)鐵合金噴涂絲，包括普通碳鋼絲、低合金鋼絲等多種噴涂絲，主要用于修復(fù)和耐磨。不銹鋼絲主要用于防腐。鐵鉻鋁合金有良好的抗高溫氧化性能。,復(fù)合噴涂線材：把兩種或兩種以上的材料復(fù)合而成的噴涂 線材。 復(fù)合噴涂線材中大部分是增效復(fù)合噴涂線材，即在噴涂過程中不同組元相互發(fā)生熱反應(yīng)生成化合物，反應(yīng)熱與火焰熱相疊加，提高了熔滴溫度，達到基體后會使基體局部熔化產(chǎn)生短時高溫擴散，形成顯微冶金結(jié)合，從而提高結(jié)合強度。,常用的復(fù)合方法有5種： 絲-絲復(fù)合法將多種不同組分的絲絞、軋成一股。 絲-管復(fù)合法將一種或多種金屬絲穿人某種金屬管中壓軋而成。 粉-管復(fù)合法將一種或多種粉末裝入某種金屬管中加工成絲。 粉-皮壓結(jié)復(fù)合法將粉末包覆在金屬殼內(nèi)加工成絲。 粉-粘合劑復(fù)合法把多種粉末用粘合劑混合擠壓成絲。,5-6-2 非復(fù)合型熱噴涂用粉末 非復(fù)合型粉末屬簡單粉末，每個粉粒僅由單一的成分組成。 金屬及合金粉末：主要是Ni基、Fe基、Co基、Cu基合金粉 末。 熱噴涂陶瓷粉：主要是指氧化物、氮化物、硼化物、碳化物 和硅化物粉。 其中Al2O3，ZrO2，TiO2，WC，Cr3C2噴涂粉用量最大。,混合粉：金屬、合金、陶瓷噴涂粉以不同的比例相互混合 起來，可得到各種混合粉。其中金屬或合金與陶瓷組成的 混合粉也稱為金屬陶瓷粉。 高聚物粉：高聚物涂層具有美觀、耐蝕的性能。 其粉末有熱塑性和熱固性兩類。 熱塑性的有聚乙烯粉和尼龍粉； 熱固性的應(yīng)用最廣的是氧樹脂粉末。,5-6-3 復(fù)合型熱噴涂用粉末 復(fù)合粉技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是熱噴涂技術(shù)的重要突破，為 涂層性能的提高和優(yōu)化設(shè)計開辟了寬廣的領(lǐng)域。 復(fù)合粉的分類：包覆型粉和組合型粉。,1. 包覆型：由一種或幾種成分作為外殼，均勻連續(xù)或星點 間斷地包覆由一種或幾種成分組成的核心的粉體。包覆層 與核心的重量比可從不足1至99，包覆層的宏觀厚度 最低可為23。 2. 組合型：由不同相混雜而成的顆粒，沒有核殼之分。,復(fù)合粉的特點： (1)復(fù)合粉組元或相成分之間在噴涂過程中能發(fā)生某些希望得到的反應(yīng)，這些反應(yīng)會明顯改善涂層的性質(zhì)。如Ni/A1粉在噴涂時會發(fā)生熱反應(yīng)，實現(xiàn)了和基層的顯微冶金結(jié)合，增大了結(jié)合力。 (2)包覆型復(fù)合粉的外殼在噴涂時可對核心物質(zhì)提供保護，使其避免氧化或受熱分解。,(3) 可把放熱型自粘粉和某些工作層粉復(fù)合起來制成一步 涂層粉。 一步涂層粉省去打底層工序，結(jié)合強度可達2542 MPa，涂層自身強度可達127183 MPa。 一步涂層表面光滑、容易加工，具有低的膨脹系數(shù)，在冷 卻期間具有低的收縮率，噴涂厚涂層時不易開裂。,5-7 熱噴涂涂層的特性 熱噴涂涂層的特性隨著噴涂材料和噴涂工藝的不同可以千變 萬化。 包括：結(jié)合強度；金相組織；化學(xué)成分；涂層密度； 孔隙的大小、多少及分布；硬度；耐磨性；耐蝕性； 自身強度和塑性；熱脹及收縮性；耐熱沖擊；熱循環(huán)性； 抗高溫氧化性；熱傳導(dǎo)性；氣體吸收性；抗疲勞性； 電特性等。,5-7-1 熱噴涂涂層的基本特點 1涂層組成 由于噴涂材料經(jīng)過火焰時會發(fā)生氣化、氧化和飛散，所以 涂層的組成并不能與噴涂前的材料完全相同，或多或少總存 在著一些差異。 例如用Zn-13A1-87合金進行噴涂，噴涂層的組成將 變成Zn-15/Al-81，同時還含有-A12O3。,2涂層組織 到目前為止，無論哪一種熱噴涂法，所得到的熱噴涂層都是 類似魚鱗片狀的積層組織。后來的粒子由于不能與已凝固的 粒子完全粘附，不可避免地造成孔隙。 圖5-15是三個涂層縱剖的金相組織圖，體現(xiàn)了上述特征，而 且陶瓷涂層往往比金屬涂層孔隙更多。,多孔的涂層對于抗磨損一般影響不大，而且對于有潤滑的滑動摩擦，由于有良好的儲油能力會使抗磨壽命大大提高。但在腐蝕環(huán)境中，多孔往往是有害的，必須進行封閉處理。 噴涂層由許多微粒構(gòu)成，表面較粗糙，粗糙程度受噴涂方法的影響。,熔融的粒子沖擊到母材上之后，急劇冷卻并發(fā)生收縮，但 冷卻過程中由于相變有時會膨脹。 粒子的沖擊、收縮或膨脹的結(jié)果造成了涂層的殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力隨涂層的加厚而增大，是造成涂層開裂和脫落的 原因之，因此必須根據(jù)不同的噴涂材料確定合適的膜 厚。,3涂層的硬度 通常用硬度來評價材料的耐磨性。由于金屬熱噴涂涂層是 扁平粒子的積層組織，又有氧化物含于其中，因此其硬度 較噴涂前的材料高得多。,5-7-2 防銹防蝕性能 作為腐蝕防護涂層，一般噴涂材料的電極電位應(yīng)較基材低。這是因為許多涂層的防腐蝕效果是靠犧牲陽極自身來實現(xiàn)的，例如Zn，Al或Zn-A1合金是用于鋼鐵最多的涂層。由于是犧牲性的，防腐蝕壽命由噴涂層的厚度決定。,5-7-3 耐磨性能 熱噴涂涂層有廣泛的選擇范圍，可根據(jù)具體情況設(shè)計不同的涂層以適應(yīng)各種服役條件。 軟軸承用的涂層用于抗粘著磨損，允許顆粒嵌入其中，允許涂層變形以調(diào)整表面需要的潤滑，此類涂層可選用鋁青銅、磷青銅、巴氏合金以及錫等； 硬軸承用的涂層可選擇各種硬質(zhì)合金、難熔金屬、氧化物陶瓷、碳化物等，這些噴涂層都具有高硬度、高抗粘著磨損性能；,耐磨粒磨損涂層可選用鐵基、鎳基、鈷基涂層以及耐磨粒 磨損的氧化物陶瓷涂層，這些涂層的硬度可超過外來磨料 顆粒的硬度； 耐硬面磨損涂層可選用某些合金、有色金屬及陶瓷； 耐微振磨損涂層、耐氣蝕涂層、耐沖蝕磨損涂層都有相應(yīng) 的涂層材料可以選擇。,5-7-4 耐高溫性能 陶瓷材料A2O3和ZrO2都有優(yōu)良的耐熱和絕熱性能。 純ZrO2在1100會有以下相變： ZrO2(單斜晶) ZrO2 (正方晶) 在加熱和冷卻過程中會引起膨脹和收縮 (圖5-19)。若在ZrO2粉末中添加約5的 CaO，熔融之后變成立方晶，再冷卻之 后，不再恢復(fù)單斜晶，仍然是立方晶， 這時的ZrO2稱為穩(wěn)定性ZrO2。MgO， Y2O3都可以用作ZrO2的穩(wěn)定劑。沒穩(wěn)定 的ZrO2會因為加熱、冷卻而引起開裂和 剝離，而穩(wěn)定之后則具有耐熱沖擊性。,5-7-5 熱噴涂涂層的改質(zhì) 為了增加結(jié)合力，減少孔隙率，縮小噴涂層和噴涂材料的差別，可使用各種方法對涂層進行改質(zhì)，諸如減壓熱噴涂法、用高頻把涂層加熱熔融法以及把熱噴涂與其它表面處理相結(jié)合的方法。 用激光束或電子束照射熱噴涂層是有效得的涂層改質(zhì)方法，經(jīng)過照射的涂層可以完全消除孔隙。,5-8 涂層設(shè)計 實際生產(chǎn)中由于機件的形狀、大小、材質(zhì)及施工條件、使用環(huán)境、服役條件千差萬別，因而對涂層性能的要求也不一樣，所以要選擇最佳的噴涂方案，力爭得到最佳的噴涂效果 。 優(yōu)化設(shè)計方案主要包括： 工件的預(yù)處理方法，粘結(jié)層、過渡層、工作層的種類、厚度及各層應(yīng)采用的噴涂設(shè)備和工藝參數(shù)，涂層的可靠性、可重現(xiàn)性、均勻性、質(zhì)量控制方法及可加工性、涂層的經(jīng)濟性等。,進行涂層設(shè)計時，首先要對工件使用情況和工件表面應(yīng)具備 的性能有透徹的了解，準確判定工件的失效原因。 例如工件工作的介質(zhì)、溫度、受力的性質(zhì)和大小、工件的材質(zhì)、組織、尺寸等，從而確定對涂層的要求，包括結(jié)合強度、硬度、厚度、孔隙的多少及大小、表面精度、耐磨、耐蝕、耐熱或其它性能。,5-8-1 噴涂工藝的選擇原則 若涂層結(jié)合力要求不是很高，采用的噴涂材料的熔點不超過2500C時，可采用設(shè)備簡單、成本低的火焰噴涂。 (2) 對涂層性能要求較高或某些比較貴重的機件，應(yīng)采用等離子噴涂。等離子噴涂材料熔點不受限制，熱源具有非氧化性，涂層結(jié)合強度高、孔隙率低(可低于1)。 (3) 工程量大的金屬噴涂施工最好采用電弧噴涂。,(4) 要求高結(jié)合力、低孔隙度的金屬、合金及以某些金屬陶瓷涂層可采用氣體火焰超音速噴涂；要求高結(jié)合力、低孔隙度的金屬或陶瓷涂層則可采用加保護氣的低壓等離子噴涂。爆炸噴涂所得涂層結(jié)合強度最高，可達170MPa，孔隙率更低，可用于某些重要部件的強化。 (5) 對于批量大的工件，宜采用自動噴涂。 (6) 對于安全性要求特高的機件，噴涂工藝及材料的選擇必須經(jīng)過充分的試驗論證。,5-8-2 根據(jù)使用條件設(shè)計熱噴涂層 熱噴涂技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，從尖端工業(yè)到普通工業(yè)，從 民用到軍工，幾乎所有的工礦企業(yè)和產(chǎn)業(yè)部門均可采用。 1耐腐蝕涂層 處于室外工業(yè)氣氛中的鋼件，若大氣呈堿性采用Zn涂層；若大氣中硫或硫化物含量高，可用Al涂層，并用鋁乙烯樹脂封孔。如鋼結(jié)構(gòu)件、橋梁、輸電塔架等。 處于鹽類氣氛中的鋼件，可用Al，Zn并加一層鋁乙烯樹脂涂料。如：海岸附近金屬構(gòu)件、船的上層結(jié)構(gòu)、海上吊橋等。,(3)耐飲用水的涂層可用Zn，不封閉。如：淡水器、水輸送器等。 (4)耐熱淡水涂層可用Al，但要封孔。如：熱交換器、蒸氣凈化設(shè)備、暴露于蒸氣中的零部件等。 (5)耐鹽水腐蝕鍍層可噴0.076 mm厚的Al，再加一層底漆和兩層鋁乙烯樹脂涂料。如：鋼體河樁及橋墩、船體等。 (6)耐化學(xué)(石油類、燃料或溶劑等)和食品的侵蝕涂層可用0.152 mm Al層，加密封劑封孔。如：汽油、二甲苯等藥劑貯器，乳品及制酪 業(yè)設(shè)備等。,2耐磨涂層 (1) 軟支承用的涂層： 這類涂層允許磨粒嵌入，也允許變形以調(diào)整軸承表面。噴涂材料多為有色金屬，如鋁青銅、磷青銅、巴氏合金和錫等。 (2) 硬支承用的涂層： 硬支承表面工作時通常承受高載荷和低速度。噴涂材料可用鎳基、鐵基自熔合金、氧化物和碳化物陶瓷(如A12O3-TiO2，Co-WC等)。,(3) 耐磨粒磨損涂層：涂層材料可選用自熔合金加Mo或NiA1混合粉、高鉻不銹鋼、NiA1絲、自熔合金加Co-WC混合粉。 (4) 耐硬面磨損涂層：可采用某些鐵基、鎳基、鈷基噴涂材料、自熔合金、氧化物陶瓷、碳化鎢及某些難熔金屬涂層材料。 (5) 耐微振磨損涂層：可用自熔合金、氧化物、碳化物金屬陶瓷、某些Ni，F(xiàn)e，Co基噴涂材料和有色金屬等。,(6) 耐氣蝕涂層：可用Ni基自熔合金，自熔合金加NiA1混合粉，超細A12O3，純Cr2O3等，且所有的涂層都應(yīng)該經(jīng)過密封處理。 (7) 耐沖蝕磨損涂層：可采用幾種Ni基自熔合金粉、超細A12O3、純Cr2O3粉和Co-WC復(fù)合粉。,3耐高溫涂層 抗氧化氣氛涂層：因涂層應(yīng)具有保護基體材料免受高溫氧化的性能，要求涂層能阻止大氣中氧的擴散，阻止涂層本身原子向基體的迅速擴散，具有比工作溫度更高的熔點且在工作溫度下具有低的蒸氣壓。 可采用A1，Ni-Cr合金，NiA1絲等。 耐腐蝕性氣體涂層：因涂層要保護基體免受高溫氣體的腐蝕，同時也要防止高溫氧化，可采用Ni-Cr合金、Ni-Cr-A1合金或Al等。,(3) 熱障涂層：要求涂層熱導(dǎo)性低，以防基體金屬過熱，并且可轉(zhuǎn)移輻射熱。因此要求涂層要有低的蒸氣壓、低的熱傳導(dǎo)率、低的熱輻射率及高的熱反射率；還要有良好的耐熱疲勞性或耐熱沖擊性?？捎酶邷匮趸锿繉覣12O3或用CaO，MgO，Y2O3穩(wěn)定的ZrO2等。 (4) 耐熱沖蝕涂層：這些涂層要承受高溫及顆粒沖蝕，除要耐磨外，還要有良好的耐熱疲勞或熱沖擊性。可采用純A12O3及穩(wěn)定的ZrO2涂層。 (5) 耐熔融金屬涂層：涂層應(yīng)能經(jīng)受熔渣和熔劑的腐蝕作用，并能經(jīng)受熔劑線處或其上金屬蒸氣和氧的侵蝕。,4控制間隙的可磨損涂層 在配合件的接觸運轉(zhuǎn)中，最好采用可磨損涂層，這種涂層能使配合件自動形成所必需的間隙，提供最佳的密封狀態(tài)。這類涂層的設(shè)計既要考慮到可磨損性又要考慮到耐氣流沖蝕性，還要保證這些涂層脫落后的粒子不是磨料。 一般來說，可磨損涂層由金屬基體和非金屬填料組成。填料通常是石墨、聚酯、尼龍、氮化硼等。,5絕緣、導(dǎo)電涂層 (1) 電阻涂層：可用A12O3超細粉及A12O3 87+TiO2 13復(fù)合粉，如加熱器管道、烙鐵的焊接頭等。 (2) 導(dǎo)電涂層：可用純Cu、純Al、如電容器的接觸器、接地聯(lián)結(jié)器、避雷器等。 (3) 射頻屏蔽涂層：這些涂層能拾取散射射頻并使之人地，可用純Cu，Al，Zn或Sn，如儀器儀表盒、導(dǎo)彈系統(tǒng)。,6恢復(fù)尺寸涂層 涂層應(yīng)適于修復(fù)因磨損、加工不當造成尺寸有偏差的工件，要與基體有相同的或更好的性能。這些涂層選擇范圍很寬，但多用鋼、銅合金、鎳合金等。如軋機的傳動齒輪、曲軸軸頸、機床導(dǎo)軌、超差工件等。 7其它 熱噴涂技術(shù)還有其它功用，如：制造薄殼零件，制造纖維陶瓷復(fù)合材料，制造超導(dǎo)材料及非晶態(tài)材料，制造燃料電池及制造紅外線輻射表層等。這些噴涂材料及工藝的選擇與設(shè)計大都是正在研究的課題。,5-8-3 噴涂材料的選擇原則 (1) 噴涂材料的選擇要根據(jù)使用條件，把實用性、工藝性和經(jīng)濟性結(jié)合起來考慮，盡量選擇合理的噴涂材料。 (2) 材料的選擇要和工藝方法、工藝參數(shù)的選擇結(jié)合起來考慮。對于某些重要部件應(yīng)以獲得最優(yōu)的涂層性能為準則，而對于大部分