热喷涂技术应用领域

近年来，热喷涂技术已经从相对难以控制的粗略工艺发展为越来越精确的工具，在这些工具中，工艺经过定制以考虑沉积材料和所需涂层的特性。

热喷涂技术不断发展，热喷涂涂层材料和结构出现了新的应用。让我们了解一下热喷涂技术的主要应用领域。

1. 航空

热喷涂技术在航空领域应用广泛，如在飞机发动机叶片上喷涂热障涂层（结合层+陶瓷面层）。等离子喷涂、超音速火焰喷涂结合层，如NiCoCrAlY、CoNiCrAlY，陶瓷表层，如8%Y0-ZrO(YSZ)氧化物（含稀土氧化物）掺杂YSZ改性，如TiO+YSZ、YSZ+A10或稀土锆酸镧基氧化物，如 La(ZoCe)024，也被研究用作火箭发动机燃烧室的热障涂层5。用于沙漠地区军事行动的直升机主旋翼轴很容易被风沙侵蚀。使用HVOF和WC12Co的爆炸喷涂可以提高其耐磨性。 HVOF在航空用镁合金基体上喷涂Al-SiC涂层，可提高耐磨性。

2.钢铁和石油工业

钢铁工业是热喷涂应用的重要领域，是我国热喷涂应用仅次于航空工业的第二大产业。 2009年，中国粗钢产量占世界粗钢产量的47%。是名副其实的钢铁大国，但不是钢铁强国。部分优质钢材仍需大量进口。更重要的原因之一是我国热喷涂在钢铁行业应用较少。如高炉风口、高温退火炉托辊、热轧板输送托辊、支撑托辊、校直托辊、镀锌提升托辊、沉没托辊等。在这些部件上采用热喷涂涂层可大大提高工作效率和降低成本，提高产品质量，效益显着19-0。

在2011年的ITSC会议上，日本专家难波调查了全球钢铁行业热喷涂应用的相关专利。调查结果显示，1990年至2009年，日本专利占39%，美国专利占22%，欧洲专利占17%，中国专利占9%，韩国专利占6%，俄罗斯专利占3% %，巴西专利占3%，印度专利占1%。与日本、欧美等发达国家相比，我国热喷涂在钢铁行业的应用较少，发展空间巨大。

会议相关详细报告还包括以NiCrAlY和YO粉末为原料，采用团聚烧结混合法制备NiCrAlY-Y0喷涂粉末，采用HVOFDJ2700喷枪制备涂层。模拟钢铁行业炉辊的抗积屑瘤。研究结果表明，团聚烧结法制备的粉末涂料具有优异的抗氧化锰积聚性，但抗氧化铁积聚性较差。由混合粉末制备的涂料。

热喷涂技术广泛应用于输气、输油管道、闸阀表面喷涂防腐耐磨涂层，其中大部分为HVOF喷涂WC10Co4Cr涂层。

3、新能源、新装备、燃气轮机

固体燃料电池（SOFCs）现在设计向平板化、薄板化方向发展，包括阳极、电解质、阴极、和保护层。目前，固体燃料电池的材料设计和生产技术已经成熟，主要问题是制备问题。热喷涂技术（低压等离子喷涂、真空等离子喷涂）已成为最流行的技术。热喷涂在SOFC上的成功应用是热喷涂技术在新能源领域的最新应用，也推动了相关喷涂材料的发展。例如等离子喷涂LaSrMnO（LSM）喷涂材料，德国HC.Starck公司已经开始生产和销售该材料及相关材料。研究人员还采用液相​​等离子喷涂制备了锂离子电池的电极材料LiFePO。相关研究报告。

热喷涂技术的发展离不开设备的更新换代。每届国际热喷涂会议都会有相关新设备的报告。 GTV超音速喷涂K2喷枪因其低温高速设计，可喷涂Cu涂层等金属涂层，涂层含氧量仅为0.04%，可与冷喷涂相媲美。采用高压HVOF喷涂系统，燃烧室压力可达1~3MPa，火焰流动低温高速，喷涂316L不锈钢粉末，沉积效率可达90%。

工业燃气轮机叶片已开始采用等离子喷涂热障涂层，如YSZ、LazZrzO、SmzZrzO、GdzZr20涂层体系，国外应用广泛，目前是国内的热门研究领域。

4、机械耐磨性

热喷涂技术一直是耐磨领域每届国际热喷涂会议的重要内容，因为几乎所有的工件表面都有磨损，表面强化和修复是技术发展的未来趋势，特别是与该技术有在耐磨行业的广泛应用，也促进了热喷涂耐磨材料的发展。应用最广的耐磨涂层有：喷焊（火焰喷涂+重熔）NiCrBSi合金，也是耐磨领域应用和研究最多的，如HVOF喷涂FeCrNBC涂层、重熔后电弧喷涂NiCrBSi研究显微组织和耐磨性等；超音速火焰喷涂、冷喷涂碳化钨基涂层、碳化铬基涂层是耐磨领域应用和研究最广泛的；我国高端工业碳化钨基喷涂粉末依赖进口，如飞机喷涂的落架、沉没辊、瓦楞辊等。随着冷喷涂和温喷涂技术的发展制备碳化钨基涂层，对碳化钨基喷涂粉末也有新的要求，如粉末粒度要求为-20um+5um。

5. 纳米结构与新材料

多年来，纳米结构涂层、粉末和新材料一直是国际研究的焦点。纳米结构的 WC12Co 涂层是通过 HVOF 喷涂制备的。喷涂粉体粒径为-10μm+2μm，WC粒径为400nm。德国DURUM公司已工业化生产。 me lenvk研究了以不同晶粒尺寸的碳化钨为原料制备的WC10Co4Cr粉末，如WC晶粒尺寸>12um（常规结构）、WC晶粒尺寸0.2~0.4um（细晶结构）、WC晶粒尺寸~0.2um （超细晶粒结构）； WC晶粒尺寸

12um（常规结构）、WC晶粒尺寸0.2~0.4um（细晶结构）、WC晶粒尺寸~0.2um （超细晶粒结构）； WC晶粒尺寸

6. 生物医学和造纸印刷

热喷涂技术在医疗行业的应用越来越广泛，如医疗行业（牙科、骨科）使用的真空等离子、HVOF喷涂Ti、羟基磷灰石、羟基磷灰石+Ti涂层等。 TiO2-Ag爆炸喷涂，如沉积在空调铜盘管上，可抑制细菌滋生，保持清洁。