陶瓷喷涂工艺介绍

1. 什么是陶瓷喷涂

陶瓷喷涂工艺是目前市场上许多表面处理方法之一，是一种热处理工艺。通过将陶瓷材料以热喷涂形式喷涂在基材表面，形成一层致密、均匀的陶瓷层。喷涂厚度可以在几微米到几毫米不等。

2、陶瓷喷涂的工艺

火焰喷涂机是陶瓷热喷涂的核心设备，它可以通过加热的方式将陶瓷材料融化，然后通过压缩空气将熔化的陶瓷材料喷涂在物体表面。

陶瓷材料在喷涂枪中充分熔化和雾化，熔融状态的微粒具有热能和动能以170m/s的高速被喷涂在金属或非金属的表面。形成具有耐磨、耐高温、防腐蚀、隔热、绝缘等性能的陶瓷涂层。

3、陶瓷喷涂的性能及应用

喷涂陶瓷涂层根据其性能可分为：耐磨陶瓷涂层、耐腐蚀陶瓷涂层、低导热陶瓷涂层、生物陶瓷涂层和压电陶瓷涂层等几大类。

1） 耐磨陶瓷涂层目前常用的耐磨涂层有：Al2O3层、Al2O3+TiO2涂层、Cr2O3涂层和WC-Co钴涂层等热喷涂涂层的耐磨性能主要取决于涂层成分、相组成、粒度与其含量，还与涂层的结合强度、硬度、孔隙率、涂层颗粒大小等因素有关。结合强度高、硬度高、孔隙率小的涂层具有较好的耐冲蚀磨损性能。

2）耐腐蚀陶瓷涂层喷涂复合陶瓷材料

钢材应用于苛刻的环境（如海洋盐雾环境等）很容易发生腐蚀、磨损而失去零部件的精度。可以喷涂复合陶瓷材料，附着力更好，致密性更好，涂层更耐腐蚀。

3）低导热陶瓷涂层喷涂低热导率的ZrO2基陶瓷材料

航空发动机涡轮叶片和汽轮机是在高温高压环境下工作，表面涂刷低导热陶瓷涂层，一方面防腐耐磨，另一方面减小金属基材的热疲劳。

4）生物陶瓷涂层

钛及其合金、钴铬钼合金和不锈钢都是临床上常用的金属骨植入材料。临床使用的金属材料不具有生物活性，与骨组织结合需要改善。对金属植入体进行表面改性，是改善其生物学性能的必要途径。

热喷涂技术是常用的表面改性手段之一，其制备的生物医用涂层主要有金属氧化物涂层（Al2O3，ZrO2，TiO2等）、生物活性羟基磷灰石（HA）涂层等。钛和羟基磷灰石涂层已广泛应用于临床实践。近年来，硅酸钙类生物陶瓷涂层的研究亦受到人们的重视。

5)压电陶瓷涂层

压电陶瓷是具备优异压电性的一类铁电体，是一种将机械性能和电能相互转换的信息功能陶瓷材料。压电陶瓷除了具有压电效应外还具有介电性、铁电性等，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达、显示器件等各个领域。近年来，通过应用喷涂技术制备压电陶瓷涂层正在逐步受到人们的重视。