熱（rè）噴塗通過賦（fù）予材料表麵優（yōu）異的（de）功能，從而滿足更高性能的使用（yòng）需要或顯著（zhe）延長零部（bù）件的（de）服役壽命，並通過零部件的循環修複使用顯著延長材料的（de）總（zǒng）體壽命。因而，減（jiǎn）少了資源消耗，提高了資源利用效率。在我國大力推進循環經濟、建設節（jiē）約型社會的今天，進一步推廣熱噴塗技術的應用意義重（chóng）大。腐（fǔ）蝕與磨損是（shì）造成材料和零部件（jiàn）失效的（de）主要原因，據（jù）報道發達國家因此造成的（de）經濟損失約占國民經濟總產值的3%～5%。我國每（měi）年因腐蝕（shí）、磨損造成的損失（shī）已達（dá）幾（jǐ）千億元，這其中應有相當部分可以通過熱噴塗防護而挽回。因此（cǐ）熱噴塗技術在國民經濟發展中應用空間廣闊、潛力巨大。

1.  材料組成的複合化與低雜質化

　　各類噴塗材料隨著應用（yòng）對塗層性能需求的（de）提高，單一或少組元的（de）材料、雜質含量高的材料難於滿足要求。合金粉末向多元素合金化方向發展（zhǎn），而不同組（zǔ）份的複合趨向多組元化。針對冶金行（háng）業大量消耗使用的各種規格大型爐底（dǐ）輥，由於最高使用溫度超過（guò）1100℃，抗氧化、耐磨性要求苛刻，為了（le）達到使用壽（shòu）命（mìng）需（xū）要，必須在MCrAlY基礎上進一步開發多組元的合金粉末。北京礦冶研究總院研究采用真空惰氣霧化法研究開發了CoCrAlTaYCA係7組元的合金粉末，合金粉末含8%～10%Ta，控製其氧含量低（dī）於0.1%，並將（jiāng）其與純Al2O3混合後進行爆炸噴塗，塗層結合強度可達100MPa，這種多元合金（jīn）粉與（yǔ）氧化物陶瓷的複合材料高溫（wēn）性（xìng）能（néng）優異（yì），使爐（lú）底輥壽命延長至一年。

　　針對航空應用的高溫封嚴（yán）塗層，要求塗層（céng）700℃以上保持良（liáng）好可磨耗性能的同時（shí）具有較強的（de）綜合性能，在Ni/Cg基礎上結合NiCr/Al進一（yī）步研究開發的“金屬/合金/非金屬”型NiCrAl/NiCg材（cái）料（liào）的等離子塗層滿足了嚴格的使用要求。

　　適（shì）用於常規機械（xiè）部件（jiàn）表麵強化或（huò）修複的低成本、一步噴塗耐磨塗層（céng）材料是將FeCrBSi合金粉末、碳化鎢、鎳鋁三種材料結合的（de）新型熱噴塗材料。使重型車輛軸等磨損部件的壽命較之單獨采用FeCrBSi合金粉末噴塗提高顯著，且綜合成本降低，在生產中獲得了很好的應用效果。

　　在實芯、粉芯複合絲材中多組元的使用，充分發揮了塗層的綜合性能，如北（běi）京工業大學開發（fā）的FeCrNiBSiRE粉芯絲材電弧噴塗塗層的耐磨性為3Cr13的兩倍，具有良好的抗衝擊磨損性能，在（zài）電站鍋爐“四管”防（fáng）護上獲得應用；北京有色（sè）金屬研究院開發的Ni-Cr-Ti合金絲電弧噴塗塗層性能達到TAFA公司的45CT水平，而（ér）價格僅為其1/3。

2．材料結（jié）構的超微與納（nà）米化

　　采用（yòng）納米材料製備新型噴（pēn）塗材料或添加納米材料（liào）對熱噴（pēn）塗材料（liào）進行改性日益受到關注。納米材料的使用，有助於使塗層的組織結構細（xì）化（huà）、均勻化，從而獲得更高的塗（tú）層性能。目前我國（guó）研究較多的納米熱噴塗材料包括納（nà）米WC/Co、ZrO2、ZrO2·Y2O3、Al2O3·TiO2、NiAl等（děng），製備途徑多是先獲得原始納米粉末，再通過造粒獲得適宜（yí）噴塗的顆粒。北京礦（kuàng）冶研究（jiū）總院采用（yòng）離心噴霧幹燥以平均粒徑為60nm的Cr2O3粉末為主要原（yuán）料研製出Cr2O3·5%SiO2·3%TiO2團聚粉末（mò），經熱處理後粉末鬆裝密度達到1.30g/cm3、流動性達到21.5s/50g，滿足了噴塗需要。武漢理工大學采用晶粒尺寸為60～80nm、造粒後平均粒徑為29nm的WC·12%Co粉末進行（háng）HVOF噴塗，結果顯示納米（mǐ）WC·12%Co材料比常規的（de）微米WC·12%Co材料噴塗後塗層的顯微硬度明（míng）顯提高、衝蝕失（shī）重明顯減少。武漢材料保護研（yán）究（jiū）所采用（yòng）晶粒尺寸20.3nm的ZrO2·8%Y2O3納米氧化鋯團聚粉末，經合適的等離子噴塗工藝獲得了晶粒（lì）尺寸為46.9nm的塗層（céng）。塗層在鎳基高溫合金表（biǎo）麵製取，底層NiCrAlY厚（hòu）度（dù）0.09～0.11mm，麵層厚度0.25mm。與微米ZrO2·8%Y2O3塗層（céng）相比，塗層的孔隙率增加（jiā），塗層的熱（rè）震（zhèn）性能提高（gāo）約50%，熱導率低約36%，1200℃時的隔熱溫度為162℃，比噴塗熱障（zhàng）塗層提高31℃。

　　等離（lí）子噴塗過程當塗層為0.6～0.9mm厚（hòu）時，塗（tú）層的結合強度由微米鋁包鎳的32.2MPa提高（gāo）到納（nà）米鋁包鎳的35.8MPa；0.06～0.15mm厚時由44.0～51.5MPa提高到48.7～55.0MPa，相對耐磨性顯著（zhe）提（tí）高（gāo）。製備的複合粉末包括Ni/Al、NiCr/Al、NiCr/AlCoY2O3及FeCrNiWC/Al等。納米鋁粉包覆（fù）的鋁包鎳、鎳鉻鋁（lǚ）適用於不同的條件的粘結底層或工作麵層，鎳鉻（gè）鋁鈷氧化釔用於高溫熱障塗層底層，鐵鉻鎳鋁碳（tàn）化鎢（wū）作自粘結耐磨工（gōng）作塗層使用，幾種塗（tú）層材料產品在性能上優於（yú）國外同類材料水平、成本低，均已獲得工業（yè）應用。

     3．材料性能的高端化

　　隨著塗層性能（néng）的不斷追求，需要材料適應單一性能的高端發展或綜（zōng）合性能的充分配合。如WC/Co在許多使用中著（zhe）重中低溫抗磨（mó）損性能，而對某些（xiē）則需要保持較高抗微動磨損性能的同（tóng）時塗層具有更高的結合力、韌性及較低的摩擦係數，為此發展了一種含鈷量較高的WC·25%Co材料，並使其適應爆炸噴塗的（de）工藝（yì）要求。對ZrO2·Y2O3隔熱塗層一直追求（qiú）材料應具有最高的隔（gé）熱效果，即最低的導熱係數。NiAl材料有多種形式，適應不同的噴塗工藝、不同部件或基材的底層應用，結合力則是最重要的技術指標。為了使冶金行業的沉沒（méi）輥表（biǎo）麵獲得更（gèng）高（gāo）的耐（nài）金屬液熱蝕特（tè）性，采用的強化相由WC到Cr3C2，再（zài）到MoB2。為了最終應用，材料性能的追求必須以可接受的成本（běn）為限（xiàn）。

    4．用途的專業化、係（xì）列化

　  熱（rè）噴塗材料的不斷發展，為應用提供了越來越多的選擇，也使材料（liào）本身進一步（bù）走向專（zhuān）業化、係（xì）列（liè）化（huà）。封嚴塗層材料已發展成聚苯脂、氮化硼、石墨、矽藻土和膨潤土等為主要可磨組份的數十種材料，如AlSi/聚苯脂、Al/BN、Cu/Cg、Ni/Cg、CuAl/Cg、NiCrAl/Cg、Ni/矽藻土、NiCrAl/膨潤土等，適應不同使用溫度、耐磨性以至基材、部件形（xíng）狀等使用要求。NiCrBSi則根據塗層（céng）硬度要求發展（zhǎn）成係列化的合金（jīn）粉末品種，還通過加（jiā）入不同含量的WC係組份延伸（shēn）品種數（shù）量（liàng）。WC/Co也（yě）根據（jù）Co含量的不同、碳化鎢形態的差異形（xíng）成多個品種。各類（lèi）絲材、棒材也（yě）已逐步走向係列（liè）化。如用於電站鍋爐“四管”的電弧噴塗麵層粉芯絲材7Cr13、3Cr13、NiCr/ Cr3C2、NiCrBSi等，底層（céng）NiAl合金絲、NiCr合金絲、NiCrTi合金絲、FeCrAl合金絲等。我（wǒ）國目前已有百（bǎi）種以上的熱（rè）噴塗材料在工業生產（chǎn）中應用。

　  民用與軍工兩大應用領域需求的牽引（yǐn）及包括新型熱噴塗材料在內的自身科技水平的不斷推進，使我國熱噴（pēn）塗行業近年來發展速度顯著加快。民用市場的高速發展刺激了材料用量規模（mó）的增（zēng）長，而軍（jun1）工需（xū）求則從實質上帶動了高質量、新型熱噴塗材料走向實用化。我國熱噴塗行業已形成規（guī）模，據估計國內（nèi）目前從事熱（rè）噴塗技術研究開發或生產的單位約1500家。各類熱噴塗材料的應（yīng）用（yòng）已隨著熱噴塗技術的推廣滲透到航空航天、冶金、機械、石化、電力和汽車等國民經濟及國防軍工的幾乎各個工（gōng）業領域，目前已進入了新的快速發（fā）展階段（duàn），應用領域不斷拓展，在各類工業部件的新件製造與舊件修複、延長部件或材料的服役壽（shòu）命或賦予材料特（tè）殊性能等方麵發（fā）揮越來（lái）越重要的作用。

結語

     (1)經過多年的發展，我國熱噴（pēn）塗材料的（de）品種繁多，百種粉末、絲材、棒材產品已隨著熱噴塗技術應用到各個工業領域。對一（yī）係列金屬合金（jīn）、陶瓷粉（fěn）末、複合等粉（fěn）末材料，合金、粉芯絲材，氧化物（wù）陶瓷棒材產品均已形成成熟的（de）生產技術。

     (2)熱噴塗（tú）材料總的技術發展趨勢（shì）在於：組成的複合化與低雜質化，結構的超微或納米化，性（xìng）能的高端化，用途的專業化、係列化（huà）。納米結（jié）構（gòu）、複合型（xíng）、多元（yuán）合金等各種新型材料成為研究開發熱點並迅速走向應用。

      (3)我國（guó）熱噴（pēn）塗行業已形成（chéng）規（guī）模，熱噴塗材（cái）料隨著熱噴塗技術的發（fā）展進入了（le）新的快速（sù）發展階段，應用不斷拓展，在大力倡導節約型社會的今天，發展前景廣（guǎng）闊。