熱噴塗技術應用領域

近年來，熱噴塗技術已經從相對難以控制的粗略工藝發展為越來越精確的工具，在這些工具中，工藝經過定制以考慮沉積材料和所需塗層的特性。

熱噴塗技術不斷發展，熱噴塗塗層材料和結構出現了新的應用。讓我們了解一下熱噴塗技術的主要應用領域。

1. 航空

熱噴塗技術在航空領域應用廣泛，如在飛機發動機葉片上噴塗熱障塗層（結合層+陶瓷面層）。等離子噴塗、超音速火焰噴塗結合層，如NiCoCrAlY、CoNiCrAlY，陶瓷表層，如8%Y0-ZrO(YSZ)氧化物（含稀土氧化物）摻雜YSZ改性，如TiO+YSZ、YSZ+A10或稀土鋯酸鑭基氧化物，如 La(ZoCe)024，也被研究用作火箭發動機燃燒室的熱障塗層5。用於沙漠地區軍事行動的直升機主旋翼軸很容易被風沙侵蝕。使用HVOF和WC12Co的爆炸噴塗可以提高其耐磨性。 HVOF在航空用鎂合金基體上噴塗Al-SiC塗層，可提高耐磨性。

2.鋼鐵和石油工業

鋼鐵工業是熱噴塗應用的重要領域，是我國熱噴塗應用僅次於航空工業的第二大產業。 2009年，中國粗鋼產量佔世界粗鋼產量的47%。是名副其實的鋼鐵大國，但不是鋼鐵強國。部分優質鋼材仍需大量進口。更重要的原因之一是我國熱噴塗在鋼鐵行業應用較少。如高爐風口、高溫退火爐托輥、熱軋板輸送托輥、支撐托輥、校直托輥、鍍鋅提升托輥、沉沒托輥等。在這些部件上採用熱噴塗塗層可大大提高工作效率和降低成本，提高產品質量，效益顯著19-0。

在2011年的ITSC會議上，日本專家難波調查了全球鋼鐵行業熱噴塗應用的相關專利。調查結果顯示，1990年至2009年，日本專利佔39%，美國專利佔22%，歐洲專利佔17%，中國專利佔9%，韓國專利佔6%，俄羅斯專利佔3% %，巴西專利佔3%，印度專利佔1%。與日本、歐美等發達國家相比，我國熱噴塗在鋼鐵行業的應用較少，發展空間巨大。

會議相關詳細報告還包括以NiCrAlY和YO粉末為原料，採用團聚燒結混合法製備NiCrAlY-Y0噴塗粉末，採用HVOFDJ2700噴槍製備塗層。模擬鋼鐵行業爐輥的抗積屑瘤。研究結果表明，團聚燒結法製備的粉末塗料具有優異的抗氧化錳積聚性，但抗氧化鐵積聚性較差。由混合粉末製備的塗料。

熱噴塗技術廣泛應用於輸氣、輸油管道、閘閥表面噴塗防腐耐磨塗層，其中大部分為HVOF噴塗WC10Co4Cr塗層。

3、新能源、新裝備、燃氣輪機

固體燃料電池（SOFCs）現在設計向平板化、薄板化方向發展，包括陽極、電解質、陰極、和保護層。目前，固體燃料電池的材料設計和生產技術已經成熟，主要問題是製備問題。熱噴塗技術（低壓等離子噴塗、真空等離子噴塗）已成為最流行的技術。熱噴塗在SOFC上的成功應用是熱噴塗技術在新能源領域的最新應用，也推動了相關噴塗材料的發展。例如等離子噴塗LaSrMnO（LSM）噴塗材料，德國HC.Starck公司已經開始生產和銷售該材料及相關材料。研究人員還採用液相等離子噴塗製備了鋰離子電池的電極材料LiFePO。相關研究報告。

熱噴塗技術的發展離不開設備的更新換代。每屆國際熱噴塗會議都會有相關新設備的報告。 GTV超音速噴塗K2噴槍因其低溫高速設計，可噴塗Cu塗層等金屬塗層，塗層含氧量僅為0.04%，可與冷噴塗相媲美。採用高壓HVOF噴塗系統，燃燒室壓力可達1~3MPa，火焰流動低溫高速，噴塗316L不銹鋼粉末，沉積效率可達90%。

工業燃氣輪機葉片已開始採用等離子噴塗熱障塗層，如YSZ、LazZrzO、SmzZrzO、GdzZr20塗層體系，國外應用廣泛，目前是國內的熱門研究領域。

4、機械耐磨性

熱噴塗技術一直是耐磨領域每屆國際熱噴塗會議的重要內容，因為幾乎所有的工件表面都有磨損，表面強化和修復是技術發展的未來趨勢，特別是與該技術有在耐磨行業的廣泛應用，也促進了熱噴塗耐磨材料的發展。應用最廣的耐磨塗層有：噴焊（火焰噴塗+重熔）NiCrBSi合金，也是耐磨領域應用和研究最多的，如HVOF噴塗FeCrNBC塗層、重熔後電弧噴塗NiCrBSi研究顯微組織和耐磨性等；超音速火焰噴塗、冷噴塗碳化鎢基塗層、碳化鉻基塗層是耐磨領域應用和研究最廣泛的；我國高端工業碳化鎢基噴塗粉末依賴進口，如飛機噴塗的落架、沉沒輥、瓦楞輥等。隨著冷噴塗和溫噴塗技術的發展製備碳化鎢基塗層，對碳化鎢基噴塗粉末也有新的要求，如粉末粒度要求為-20um+5um。

5. 納米結構與新材料

多年來，納米結構塗層、粉末和新材料一直是國際研究的焦點。納米結構的 WC12Co 塗層是通過 HVOF 噴塗製備的。噴塗粉體粒徑為-10μm+2μm，WC粒徑為400nm。德國DURUM公司已工業化生產。 me lenvk研究了以不同晶粒尺寸的碳化鎢為原料製備的WC10Co4Cr粉末，如WC晶粒尺寸>12um（常規結構）、WC晶粒尺寸0.2~0.4um（細晶結構）、WC晶粒尺寸~0.2um （超細晶粒結構）； WC晶粒尺寸

12um（常規結構）、WC晶粒尺寸0.2~0.4um（細晶結構）、WC晶粒尺寸~0.2um （超細晶粒結構）； WC晶粒尺寸

6. 生物醫學和造紙印刷

熱噴塗技術在醫療行業的應用越來越廣泛，如醫療行業（牙科、骨科）使用的真空等離子、超音速火焰噴塗Ti、羥基磷灰石、羥基磷灰石+Ti塗層等。 TiO2-Ag爆炸噴塗，如沉積在空調銅盤管上，可抑制細菌滋生，保持清潔。