陶瓷涂层技术知识
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一、金属基陶瓷涂层简介
金属基陶瓷涂层是指涂在金属表面上的耐热无机�；げ慊虮砻婺さ淖艹�。他能改变金属底材料外表面的形貌、结构及化学组成，并赋予底材料新的性能。涂层的种类很多；按其组成可分为硅酸盐系涂层、氧化物涂层、非氧化物涂层及复合陶瓷涂层等，按工艺方法可分为熔烧涂层、喷涂涂层、气相沉积及扩散涂层、低温烘烤涂层、电化学工艺涂层、溶胶-凝胶涂层及原位原位反应涂层等；按其性能与用途可分为温控涂层（包括温控、隔热、红外辐射涂层等）、耐热涂层（包括抗高温氧化、抗腐蚀、热处理�；ね坎愕龋�、摩擦涂层（包括减磨、耐磨润滑涂层）、电性能涂层（包括导电、绝缘涂层等）、特种性能涂层（包括电磁波吸收、防原子辐射涂层等）及工艺性能涂层等。
二、金属基陶瓷涂层制备技术
1．喷涂法（等离子喷涂法）
图（1）等离子喷涂陶瓷涂层作业现场
2．化学气相沉积法（CVD）：在相当高的温度下，混合气体与基体的表面相互作用，使混合气体的某些成分分解，并在基体表面形成一种金属或化合物的固态薄膜镀层。
3．物理气相沉积法（PVD）：离子镀法、溅射法、蒸镀法、离子注入等，离子化使镀层更致密。目前CVD和PVD的界限已不明显，两者相互渗透，CVD技术引入等离子活化等物理过程，出现了PACVD技术，PVD技术也引入反应气体产生化学过程。
4．复合镀层5．溶胶-凝胶法
6．原位反应法
三、应用
航天航空工业： 航天飞机机身外皮 发动机涡轮叶片 燃烧室内壁 齿轮箱传送装置 电力电子工业：增加介电常数
汽车工业：为了减轻重量而开发新一代汽车发动机，欧洲、日本的汽车制造厂已经采用了合金上电解沉积Ni-SiC复合镀层，这种镀层还能大大提高耐膜性能、润滑性能和耐高温氧化性能。将氧化锆陶瓷粉末喷涂在内燃机的燃烧室内壁，可提高内燃机的工作温度、节省燃料和简化结构。
切削刀具上的应用：硬度高、耐热粘结性强、化学稳定性高、切削韧性好、切削性能优良等特点。单双三层刀具，陶瓷镀层刀具寿命是原来的1-2倍，多镀层刀具是陶瓷镀层刀具寿命的0.5-1倍。
图（2）陶瓷喷涂涂层用于轴套表面
冶金和机械工业：金属的冶炼热加工和热处理都要在高温下进行，防止金属的高温氧化、渗氮、渗氧，往往在金属表面涂热处理�；ね坎�。
生物医学的应用：改善人体与金属的生物相容性。
石油化工：防腐 陶瓷、玻璃研制：增加强度和寿命
食品包装：耐热、高阻隔、透明度
金属陶瓷镀膜技术在车用内燃机上的应用 :
为降低内燃机活塞环与气缸套表面的摩擦因数，提高发动机的机械效率，进而提高内燃机的性能，在内燃机活塞环上应用了金属陶瓷镀膜技术。采用此项技术后，发动机成本仅增加3%-5%，而整机动力性和经济性得到了明显改善，实用价值很高。
图（3）陶瓷涂层用于密封件表面
四、发展方向
1．发展新涂层：研究解决陶瓷涂层与金属基体的热膨胀系数匹配问题，从而提高涂层与金属的结合力。2．发展新工艺：简便、成本低、研制效率高以及产生无缺陷涂层的工艺
3．无损探伤方法，韧性、粘结强度等。
