热喷涂技术原理及其应用[1]
热喷涂加工
热喷涂加工热喷涂加工是一种广泛应用于工业生产领域的表面处理技术。
它通过将材料加热至熔点，然后高速喷射而形成的覆盖层，可以为工件提供耐磨、耐蚀、导热等特性，从而延长其使用寿命和提高性能。
本文将从热喷涂加工的原理、应用领域以及优势等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下热喷涂加工的原理。
热喷涂加工主要通过喷涂设备将加热的材料喷射到待加工工件的表面上，形成一层覆盖层。
这个过程中，喷涂设备中的粉末或线材会被加热到熔点，然后通过高速气体流将其喷射到工件表面。
喷涂后，覆盖层会迅速冷却，形成致密的表面涂层。
热喷涂加工的应用领域非常广泛。
它可以用于加工金属、陶瓷、复合材料等多种材料。
在航空航天、汽车制造、电力工业、石油化工等行业中，热喷涂加工被广泛应用于各种工件的修复、保护和改性。
比如，在航空航天领域，热喷涂加工可以修复发动机叶片上的磨损、修补涡轮叶盘、提高涡轮增压器的性能等。
在汽车制造业中，热喷涂加工可以提高汽车部件的耐腐蚀性和耐磨性。
在电力工业中，热喷涂加工可以延长电站设备的使用寿命，提高其耐高温、耐磨等性能。
可以说，热喷涂加工在现代工业领域中起着至关重要的作用。
热喷涂加工相比其他表面处理技术具有一些独特的优势。
首先，热喷涂加工可以在低温条件下进行，避免了工件热影响区的形成。
这对于对热敏感的工件来说尤为重要。
其次，通过控制喷涂工艺参数，可以得到不同性能的涂层。
可以通过选择不同的材料、粒度和喷涂参数来调节涂层的硬度、粗糙度、粘附性等特性。
此外，热喷涂加工还可以应用于大尺寸工件的加工，具有较高的工艺灵活性和适用性。
在使用热喷涂加工技术时，需要注意一些问题。
首先，必须选择适合工件要求的喷涂材料。
材料的选择应根据工作环境、工件材料和使用要求来确定。
其次，需要合理控制喷涂参数，包括气体流速、加热功率等，以确保获得良好的涂层质量。
此外，对于较复杂的工件形状，还需要进行喷涂前的设计和模拟，以确保涂层的均匀性和一致性。
最后，还需要进行严格的质量控制和检测，以确保喷涂涂层的质量满足要求。
热喷涂原理及应用技术
热喷涂原理及应用技术热喷涂是一种常用的表面处理技术，它通过将熔融状态的涂层材料喷射到基材表面，形成一层均匀而致密的保护层。
热喷涂技术在工业生产中有着广泛的应用，可用于增强材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能，改善材料表面质量，修复和加固零件，以及制造新的材料。
热喷涂的原理主要包括：材料加热、喷射和冷却三个阶段。
首先，涂层材料被加热至熔化温度，通常通过火焰或等离子弧进行加热。
接着，加热后的涂层材料以高速喷射到基材表面，形成一层涂层。
最后，涂层在喷射过程中冷却固化，形成均匀致密的结构。
热喷涂技术主要包括火焰喷涂、等离子喷涂和高速喷涂等几种。
火焰喷涂是最常见的一种技术，它通过将涂层材料喷射到基材表面，经过燃烧加热液化后在基材表面冷却固化形成涂层。
等离子喷涂使用等离子弧或等离子炉进行加热，可在高温下加热材料并喷射到基材上。
高速喷涂技术则通过高速气流将涂层材料喷射到基材上，使其与基材粘结。
热喷涂技术的应用非常广泛。
首先，热喷涂可以用于增强材料的耐磨性能。
在机械制造和汽车工业中，表面磨损是常见的问题，热喷涂技术可以喷涂一层硬质材料，如钢、陶瓷等，形成耐磨涂层，提高材料的使用寿命。
其次，热喷涂还可以用于增强材料的耐腐蚀性能。
在化工和石油工业中，材料往往会受到腐蚀的侵蚀，热喷涂技术可以喷涂一层耐腐蚀材料，如镍合金、不锈钢等，形成耐腐蚀涂层，保护材料免受腐蚀。
此外，热喷涂还可用于增强材料的耐高温性能。
在航空航天和能源行业中，材料常常需要承受高温环境，热喷涂技术可以喷涂一层耐高温材料，如陶瓷涂层、合金涂层等，提高材料的耐高温性能。
此外，热喷涂技术还可以修复和加固零件。
如果零件表面损坏或磨损严重，可以使用热喷涂技术喷涂一层材料，修复零件并恢复其功能。
总之，热喷涂技术是一种非常有效的表面处理技术，具有广泛的应用前景。
通过热喷涂技术，可以增强材料的耐磨性、耐蚀性和耐高温性能，改善材料表面质量，修复和加固零件，以及制造新的材料。
热喷涂技术原理及其应用
热喷涂技术原理及其应用摘要：对于一些超薄零件，在其表面喷涂具有高强度、硬度较高耐磨性的陶瓷涂层，增加零件的耐磨性。
热喷入技术是制备涂层的主要方法，目前正迅速应用到民用工业领域。
本文主要介绍了热喷涂工艺的特点、喷涂方法的种类及其技术以及热喷涂技术的应用概况,并对热喷涂技术的发展方向给予了展望。
关键字：表面工程热喷涂涂层火焰喷涂1绪论磨蚀和磨损是造成材料和零部件失效的主要原因。
据有关资料介绍，发达国家每年由腐蚀和磨损所造成的损失约占国民经济总产值的4%～5%，而全世界每年生产的钢材约有1/10变成铁锈。
我国每年由腐蚀和磨损造成的经济损失已达数亿人民币。
随着现代科学技术和现代工业发展，对各种设备零件的表面性能提出了更高的要求，特别是在一些特殊条件下工作的零件表面的耐磨性、耐蚀性及高温氧化性等。
因此改善材料表面性能，不仅可以有效地延长零件的使用寿命、节约资源，更有利于社会的发展[1]。
表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，表面技术分为表面改性技术、薄膜技术和涂层技术三大类，而热喷涂技术是表面工程领域中十分重要的技术，约占表面工程技术的1/3，是国外50年代发展起来的一项机械零件修复和预保护的新技术。
它可以使各种机械设备车辆的零部件使用寿命延长。
使报废的零部件“起死回生”。
从学科上讲，热喷涂技术是一个涉及金属学、高分子学、表面物理、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理及计算机等学科的交叉边缘科学[2]。
热喷涂技术有两大突出特征:一是喷涂粉末的成分不受限制,可根据特殊要求予以选择；二是热喷涂过程中工件温度可保持在100-260℃,从而减少了变形氧化和相变等,使材料本身的性能不被破坏或损失，这些特征以及热喷涂涂层所具备的耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、绝缘、隔热等特殊功能,使热喷涂技术得到迅速发展。
在选择一种涂层技术时应该考虑到涂层技术的经济性和技术性能，要在整个系统中考虑到表面涂层或其他表面改性和处理的方法，要知道表面要求的功能、服务环境、基材（合金、热处理等）所处理表面的性能，必须考虑到涂层自身的技术问题和经济性，涂层的使用寿命和优点，而不仅仅是涂层的生产成本。
热喷涂技术的原理及应用
热喷涂技术的原理及应用1. 热喷涂技术的原理热喷涂技术是一种通过将材料加热到熔化或半熔化状态，然后将其喷射到被涂覆物表面的技术。
热喷涂技术可以用于提高材料的表面性能，包括抗腐蚀性、耐磨性、耐热性等。
它广泛应用于航空航天、电子、冶金、化工、汽车、机械等领域。
1.1 热喷涂技术的分类热喷涂技术主要有以下几种分类：•火焰喷涂技术：使用火焰作为热源，将涂层材料加热到熔化或半熔化状态，并将其喷射到被涂覆物表面。
•等离子喷涂技术：使用等离子体作为热源，将涂层材料加热到熔化或半熔化状态，并将其喷射到被涂覆物表面。
•电弧喷涂技术：使用电弧作为热源，将涂层材料加热到熔化或半熔化状态，并将其喷射到被涂覆物表面。
•高速火焰喷涂技术：使用高速火焰作为热源，将涂层材料加热到熔化或半熔化状态，并将其喷射到被涂覆物表面。
1.2 热喷涂技术的工作原理热喷涂技术的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：1.加热材料：将涂层材料加热到熔化或半熔化状态。
不同的热喷涂技术使用不同的加热源，如火焰、等离子体或电弧。
2.喷射材料：将加热到熔化或半熔化状态的涂层材料喷射到被涂覆物表面。
喷射可以通过喷枪或喷嘴来实现。
3.涂覆形成：涂层材料接触到被涂覆物表面后，由于温度差异，涂层材料会迅速冷却和凝固，形成涂层。
4.涂层熔合：涂层材料凝固后，可以进一步通过热处理或机械加工等方式，使其与被涂覆物表面充分结合。
2. 热喷涂技术的应用热喷涂技术在多个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面：2.1 防腐领域热喷涂技术可以用于防腐，提高材料的耐蚀性。
热喷涂涂层可以形成致密的结构，能够有效隔离被涂覆物与外界环境的接触，保护被涂覆物不受腐蚀。
2.2 修复与修补领域热喷涂技术可以用于修复与修补受损物体的表面。
通过热喷涂涂层，可以提高受损物体的耐磨性、耐腐蚀性等性能，延长其使用寿命。
2.3 摩擦与磨损领域热喷涂技术可以用于提高材料的耐磨性。
通过热喷涂涂层，可以在材料表面形成硬质的陶瓷涂层，提高材料的摩擦性能和抗磨损性能。
热喷涂技术及应用
热喷涂技术及应用学校：西南大学班级：材料科学与能源学部学号：***************姓名：***热喷涂技术及应用㈠热喷涂的定义热喷涂是利用热源讲喷涂材料加热到熔化或半融化状态，用高速气流将其雾化并喷射到基体表面形成涂层的技术。
热喷涂技术在普通材料的表面上，制造一个特殊的工作表面，使其达到：防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系多种功能，使其达到节约材料，节约能源的目的，我们把特殊的工作表面叫涂层，把制造涂层的工作方法叫热喷涂。
㈡热喷涂基本原理⒈热喷涂的基本过程①喷涂材料被加热到熔化或半融化状态②喷涂材料的熔滴被雾化③雾化或软化的微细颗粒喷射飞行④微小颗粒撞击基体表面并形成涂层⒉涂层的结构热喷涂涂层是由燃烧火焰或等离子热源将某种材料加热至熔化或热塑性状态,形成一簇高速的熔态粒子流(熔滴流),熔滴依次撞击基体或已形成的涂层表面,经过粒子的横向流动扁平化、急速凝固冷却、不断堆积起来而形成的。
由于热喷涂涂层为典型的层状结构，所以涂层的性能具有方向性。
在垂直和平行涂层为向上的性能有显著的差异。
对涂层进行适当地处理和重熔，既可以使层状结构转变为均质结构，还可以消除层状中的氧化物夹杂和气孔。
⒊涂层的结合方式涂层的结合包括涂层与基体表面的结合和涂层内聚的结合。
前者的结合强度称为结合力。
后者的结合强度称为内聚力。
涂层的一般结合方式有三种：①机械结合熔融态的粒子撞击基体表面并快速冷却凝固时，会因收缩而咬住高低不平的基体部分，形成了机械结合。
②物理结合借助于分子（原子）之间的范德华力是喷涂层附着于基体表面的结合方式。
③冶金结合当熔融的微细颗粒高速撞击基体表面是时，涂层和基体界面出现扩散和合金化时的一种结合方式。
⒋涂层的残余应力一般情况下，热喷涂涂层存在着明显的残余应力。
当熔融颗粒高速碰撞碰撞基体表面，在产生形变的同时快速冷却凝固，这时会在颗粒内部产生张应力，而在基体表面产生压应力。
热喷涂涂层技术的原理和应用
热喷涂涂层技术的原理和应用热喷涂涂层技术，作为一种高端的表面修复和增强技术，在航空、汽车、机械等领域得到了广泛应用。
它能够通过在材料表面喷涂一层厚度不一、质量不一的涂层，达到提高机械性能、抗磨损、抗腐蚀等多重效果的目的。
在研究热喷涂技术的时候，我们需要了解它的原理和应用，以更好地理解它的发展和应用。
一、热喷涂涂层技术的原理热喷涂技术是一种通过加热材料使其熔化，在离开喷嘴时用气流将它喷到工件表面的技术。
常见的热喷涂设备有火焰喷涂、电弧喷涂、爆炸喷涂等。
这些设备由燃气、电弧和炸药等不同的能源供应，而另外一端的喷嘴则由氧气和气体等不同的媒介驱动。
当喷嘴放出喷雾时，材料涂层会被喷到工件表面并形成所需涂层。
由于热喷涂设备多种多样，因此其原理也有所不同。
在火焰喷涂和电弧喷涂中，金属线或粉状材料通过电弧的高温气流熔化，然后喷出，形成涂层。
在爆炸喷涂中，将粉末受热和炸药爆炸引起燃烧，并迅速将喷雾喷射到工件表面，形成激波压缩和过流，使粉末焊合在工件表面形成涂层。
热喷涂涂层技术的原理教我们，它利用不同形式的能源通过高温、高压的方式使材料熔化，并在喷嘴的高速气流的冲击下形成涂层层厚不一的被涂物。
这种涂层可通过控制喷涂速度、氢氧燃气比等参数进行调整，使用不同的工艺可实现不同的涂层性能。
二、热喷涂涂层技术的应用1. 航空领域热喷涂涂层技术在航空领域得到了广泛应用。
例如，喷涂铬、铝、钯等金属和氧化铝、钛、金刚砂等陶瓷颗粒，使飞机的发动机零部件、涡轮叶片、气缸等表面附加了防磨损、防腐蚀等功能。
这极大地提高了航空器的安全性、可靠性和寿命。
2. 汽车制造对于汽车的发动机零部件、变速器、氧化催化器、排放系统等其他组件，热喷涂涂层技术同样得到了广泛应用。
热喷涂涂层如陶瓷、合金，意义在于增加其机械性能，提高其使用寿命等。
3. 机械制造热喷涂涂层技术在机械制造领域也被广泛应用。
例如在制造刀具、轴承、滑动轴承时，可在零件表面涂上金属材料或氧化铝导电膜，使零件的运行更加平稳，在运动中产生的磨损减少，逐渐形成了一种全新的应用模式。
热喷涂的基础知识
热喷涂的基础知识热喷涂是一种广泛应用于工业界的表面处理技术，它通过高速喷射熔化的金属或陶瓷粉末，将其喷涂在被覆物的表面，形成与被覆物物理化学性质不同的新表面。
热喷涂技术虽然看起来简单，但是它的背后有很多的基础知识需要掌握。
热喷涂的历史可以追溯到十九世纪末期，当时它主要用于修复机械零件的表面磨损，但是随着科技的发展，热喷涂技术也不断得到了改进。
现在热喷涂技术已经广泛应用于航空、汽车、电子、机械、石化等领域。
下面就让我们来了解一下热喷涂的基础知识。
1. 热喷涂的原理热喷涂的原理是利用热源将被喷涂物料加热至熔点或半熔状态，然后将其喷射到被涂物的表面上，冷却后形成一层新的表面。
喷涂有以下多种方式：- 火焰燃烧喷涂：利用燃料燃烧时放出的热量将喷涂材料加热到熔融状态，然后喷射到被涂物的表面上。
- 电弧喷涂：利用电弧作为热源将喷涂材料加热到熔融状态，然后喷射到被涂物的表面上。
- 等离子喷涂：利用等离子体将喷涂材料加热到熔融状态，然后喷射到被涂物的表面上。
- 高速喷涂：将喷涂材料加速至高速，然后通过气流将其喷射到被涂物的表面上。
2. 喷涂材料的选择在选择喷涂材料时需要考虑许多因素，例如：- 物料的化学性质、物理性质和结构：这些因素决定了喷涂材料在使用过程中的性能表现。
- 喷涂材料的热膨胀系数：这个参数很重要，因为喷涂材料会受到温度变化的影响，高热膨胀系数的材料容易被烧蚀。
- 对被涂物的材料性质的适应性：喷涂材料的化学成分和物理特性需要与被涂物的材料匹配，以便得到最佳的粘着力。
- 喷涂材料的成本和可用性：有时喷涂材料的选择会受到成本和材料可用性的限制。
不同的喷涂材料有不同的用途，例如：- 金属喷涂材料：这种材料比较适合用于耐磨损、防腐蚀和导电性能比较高的场合。
- 陶瓷喷涂材料：这种材料的耐磨损性、耐腐蚀性和绝缘性比较好，适合用于高温和腐蚀性气体环境下的表面保护。
- 聚合物喷涂材料：这种材料比较适合用于防护结构件和轴承，可以改善其摩擦性能和磨损性能。
热喷涂的原理与机制
热喷涂的原理与机制热喷涂是一种将金属粉末或合金涂层喷射到基材表面进行涂装的技术。
它可以应用于生产中，以增强工件的机械性能、磨损性能、热稳定性、腐蚀性能和外表面的美观。
热喷涂可用于航空航天、汽车、船舶、机械制造、电子、建筑和医疗等行业。
本文将探讨热喷涂的原理与机制。
热喷涂主要的原理是通过火焰或电弧加热金属粉末，并将其加速喷射到基材表面上，形成一个涂层。
因此，涂层的组成由两部分构成：粉末的成分和基材的材质。
热喷涂有三种主要的方法：火焰喷涂、电弧喷涂和等离子喷涂。
火焰喷涂是最常见的方法之一，其原理是将氢氧混合气体加热到高温并将燃料和空气混合喷出，形成热气流，使用燃气火焰将金属粉末喷射到基材上。
火焰喷涂主要适用于非金属基材，如陶瓷、玻璃、塑料等。
电弧喷涂是利用电弧产生高温来熔化金属粉末，并用气体将其喷射到基材上。
电弧喷涂主要适用于金属基材。
等离子喷涂是一种将金属粉末或硬质合金粉末通过等离子气体电弧进行热加工喷射到基材表面形成涂层的方法，也被称为等离子热喷涂。
等离子喷涂技术可用于生产大面积的薄膜涂层，应用于雷达、电子元件和太阳能光电领域。
在热喷涂过程中，高速喷射的金属粉末与基材相碰撞，并熔合到基材表面上。
这个过程中，涂层的结构和性质受到多种因素的影响，如金属粉末的组成、喷涂参数、基材的密度和形状、以及涂层厚度等。
涂层的质量和性能是由这些因素的复杂相互作用所决定的。
热喷涂的机制是由涂层的组成、结构和成分决定的。
金属粉末的组成通常是多组分合金，由钴、镍、铬、青铜、不锈钢等组成。
热喷涂涂层的成分是由喷射的粉末和基材本身的成分相互作用而来。
涂层通常由两个或更多的层构成，比如一个底层、一个中间层和一个表层。
中间层通常是陶瓷或金属，用于增强灵活性和降低脆性。
表层通常是硬质合金或陶瓷，具有高硬度和耐磨损性。
涂层的厚度通常在0.05毫米至0.5毫米之间，除了在一些特殊的应用领域，比如涂布各种工具的表面。
总的来说，热喷涂是一种高效的表面工程技术，具有多种优点，比如成本低，效果好，可适用于各种领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
热喷涂技术原理及其应用摘要：对于一些超薄零件，在其表面喷涂具有高强度、硬度较高耐磨性的陶瓷涂层，增加零件的耐磨性。
热喷入技术是制备涂层的主要方法，目前正迅速应用到民用工业领域。
本文主要介绍了热喷涂工艺的特点、喷涂方法的种类及其技术以及热喷涂技术的应用概况,并对热喷涂技术的发展方向给予了展望。
关键字：表面工程热喷涂涂层火焰喷涂1绪论磨蚀和磨损是造成材料和零部件失效的主要原因。
据有关资料介绍，发达国家每年由腐蚀和磨损所造成的损失约占国民经济总产值的4%～5%，而全世界每年生产的钢材约有1/10变成铁锈。
我国每年由腐蚀和磨损造成的经济损失已达数亿人民币。
随着现代科学技术和现代工业发展，对各种设备零件的表面性能提出了更高的要求，特别是在一些特殊条件下工作的零件表面的耐磨性、耐蚀性及高温氧化性等。
因此改善材料表面性能，不仅可以有效地延长零件的使用寿命、节约资源，更有利于社会的发展[1]。
表面工程是21世纪工业发展的关键技术之一，表面技术分为表面改性技术、薄膜技术和涂层技术三大类，而热喷涂技术是表面工程领域中十分重要的技术，约占表面工程技术的1/3，是国外50年代发展起来的一项机械零件修复和预保护的新技术。
它可以使各种机械设备车辆的零部件使用寿命延长。
使报废的零部件“起死回生”。
从学科上讲，热喷涂技术是一个涉及金属学、高分子学、表面物理、表面化学、流体力学、传热学、等离子物理及计算机等学科的交叉边缘科学[2]。
热喷涂技术有两大突出特征:一是喷涂粉末的成分不受限制,可根据特殊要求予以选择；二是热喷涂过程中工件温度可保持在100-260℃,从而减少了变形氧化和相变等,使材料本身的性能不被破坏或损失，这些特征以及热喷涂涂层所具备的耐热、耐蚀、耐磨、抗氧化、绝缘、隔热等特殊功能,使热喷涂技术得到迅速发展。
在选择一种涂层技术时应该考虑到涂层技术的经济性和技术性能，要在整个系统中考虑到表面涂层或其他表面改性和处理的方法，要知道表面要求的功能、服务环境、基材（合金、热处理等）所处理表面的性能，必须考虑到涂层自身的技术问题和经济性，涂层的使用寿命和优点，而不仅仅是涂层的生产成本。
涂层可以对材料表面性能（耐磨性、耐蚀性、耐热性等）进行强化或再生，起到保护作用，并对因磨损腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行修复。
同时，还可以赋予材料表面以特殊性能（电、光、磁等）。
现在生产实际中应用比较广泛的方法主要有火焰喷涂法（包括线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、超音速火焰喷涂、爆炸喷涂等）、等离子弧喷涂和电弧喷涂。
基于热喷涂市场的巨大潜力及其社会效益和经济效益，在世界范围内，热喷涂技术受到极大关注。
热喷涂技术是是表面工程的重要组成部分，与其他表面技术相比，热喷涂技术具有诸多优点：1. 涂层的基体材料几乎不受限制，如金属材料、无机材料（玻璃、陶瓷）、有机材料（包括木材、布、纸类）等；2. 基材性能不变化，除火焰喷熔工艺外，喷涂过程中基材受热温度低，不发生组织性能变化、变形小；3. 施工对象的尺寸和形状不受限制，因此适用于不同领域，小至塞规、大至钢结构桥梁；4. 喷涂厚度可在较大范围内变化。
5. 涂层材料种类广泛，如金属及其合金、陶瓷、塑料以及它们的复合材料；目前，热喷涂技术已经越来越受到人们的重视。
国外学者预测，在20世纪末全世界的热喷涂市场每年将超过30亿美元[3]。
2 热喷涂技术热喷涂技术是材料科学领域内表面工程学的重要组成部分，它是一种表面强化和表面改性技术。
它是1910年由瑞士的M U Se-hoop发明的，历经90多年，热喷涂是（粉末或线杆）经热源（火焰或电弧）加热至融化或半融化态，用高压气流令其雾化并喷射于工件上，塑态雾化金属粒子以很高速度打到工件表面成片层状结构堆积成涂层[4]。
通过金属基体表面喷涂一涂层使金属具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。
热喷涂技术主要用于高温、耐磨、耐腐蚀等部件的预保护、功能涂层的制备及对失效部件的修复等根据热热源来分，热喷涂有4种基本方法：电弧喷涂；火焰喷涂；等离子喷涂和特殊方法。
火焰喷涂就是以气体火焰为热源的热喷涂。
目前，火焰喷涂按火焰喷射速度分为：火焰喷涂，火焰冲击喷涂（爆炸喷涂）及超音速火焰喷涂3种。
电弧喷涂是以电弧为热源的热喷涂。
等离子喷涂是以等离子弧为热源的热喷涂。
等离子喷涂涂层的特征直接取决于到达基底的粉末颗粒的参数。
因此,几年来,发展了许多不同的技术来测量颗粒尺寸、速度和温度分布。
涂层与基体的结合机理目前尚无公认的定论，通常认为有以下几种：机械结合；物理结合；微扩散结合；冶金结合[5]。
1.机械结合飞向基材的熔融粒子撞击基材表面形，铺展成扁平状的液态薄片覆盖并紧贴基材表面的凸凹点上，在冷凝时收缩咬住凸点，形成机械结合。
2.物理结合当高温、高速的熔融粒子撞击基材表面后，紧密接触的距离达到原子晶格常数范围时，就会产生范德华力而形成物理结合。
3.扩散结合当熔融的喷涂材料高速撞击基材表面形成紧密接触时，由于变形、高温等作用，在涂层与基体间有可能产生微小的扩散，增加涂层与基材间的结合强度。
4.冶金结合在喷涂放热型喷涂材料时，基材表面的微区内接触温度可达基材的熔点，就有可能使熔融粒子与基材间形成微区的冶金结合。
近年来，热喷涂技术取得了很大进步，热喷涂的工艺和设备以及材料也都有了很快的发展。
2.1热喷涂材料的发展热喷涂材料的发展大致经历了三个阶段。
以金属和合金为主的粉末和线材，主要包括铝、锌、镍、钴和铁等到自熔合金粉末，并先后发展了耐磨、耐高温、抗燃气腐蚀及隔离热等陶瓷和金属陶瓷涂层材料，使热喷涂技术开始从简易维修车间步入宇航和飞机等高技术产业领域[6]。
70年代中期出现的一系列的复合粉和自粘结喷涂粉，80年代又出现了用于电弧喷涂的夹芯焊丝，其特征是材料成分与结构的复合，从而改进了喷涂工艺和涂层的性能。
在各种新型、优质热喷涂技术不断涌现的情况下,热喷涂材料已成为制约热喷涂技术应用和发展的关键。
热喷涂材料的分类和发展概况列于表2.11。
通常按材料形态有喷涂粉、丝材、粉芯丝材等;按材料种类有金属及特殊金属材料、有机聚合物材料、陶瓷材料、生物材料;按涂层结构有纳米涂层材料、合金涂层材料、非晶态涂层材料以及由这些材料复合构成的复合涂层材料。
目前,为了满足对材料多功能、高性能等的要求,多种材料的复合、纳米材料、新型合金或非晶材料的使用成为热喷涂材料发展的主要趋势。
表2.11热喷涂材料概况TABLE2.11 GENERALSITUA TIONOFTHERMALSPRAYMA TERIALS涂层材料单一材料系统材料复合材料现有材料金属或合金陶瓷（氧化物）高硬度金属多层热障涂层（TBC）铝基MMCS新开发材料聚合物铝化物纳米级晶体准晶体非晶体等双层涂层多层涂层梯度功能电子器件智能材料等FRP复合材料MMCSCMCS陶瓷材料因其优异的高温性能而成为热喷涂技术中常用的一种喷涂材料。
表2.12列出部分陶瓷涂层的性能和应用情况。
这类材料主要用于高温部件(发动机等)的腐蚀、氧化及磨损防护。
WC基金属陶瓷涂层材料适宜于各种磨粒、冲蚀和滑动磨损的防护。
下面是我们所用的陶瓷喷涂材料的简介。
表2.12 陶瓷材料涂层TABLE2.12 CERAMICMATERIALCOATING 涂层制备方法性能应用CrO2-SiO2陶瓷涂层大气等离子喷涂优异的防腐和抗氧化性能恶劣工况下防腐和抗氧化保护Cr3C2-(NiCr) 金属陶瓷涂层空气等离子喷涂和爆炸喷涂等方法高温稳定性好、硬度高、热膨胀系数与钢接近,在高温各种载荷和速度下均表现出优异的抗磨性和摩擦系数稳定性高温抗氧化、磨损和腐蚀。
如高温密封系统和汽轮机耐冲刷,高能铁道制动器部件WC-Co基金属陶瓷涂层(如WC-Co-Cr涂层)等离子喷涂较高的抗磨和抗腐蚀性能切削刀具TiC基复合涂层等离子喷涂高的合金稳定性和与金属相粘结性；高的抗氧化性切削刀具提高材料高温寿命和性能2.2热喷涂技术分类与特点热喷涂是利用热源将喷涂材料加热熔化或软化，靠热源的动力或外加的压缩气流，将熔滴雾化并推动熔粒成喷射的粒束，以一定的速度喷射到基体表面形成涂层的工艺方法[7]。
一般认为，热喷涂过程经历4个阶段，即喷涂材料加热熔化阶段、熔滴雾化阶段、雾化颗粒飞行阶段和喷涂层形成阶段。
根据所用的不同热源，热喷涂技术分为火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、高速火焰喷涂（HVOF）和其他喷涂技术等多种方法。
（1）火焰喷涂火焰喷涂是最早得到应用的一种喷涂方法。
它以氧气－燃气火焰作为热源，喷涂材料以一定的传送方式送入火焰，并加热到熔融或软化状态，然后依靠气体或火焰加速喷射到基体上。
火焰喷涂根据喷涂材料的不同，又可分为丝材火焰喷涂、粉末火焰喷涂和棒材火焰喷涂几种。
火焰喷涂具有设备简单，操作容易，工艺成熟，投资少等优点。
新型火焰喷涂枪可以喷涂各种金属、陶瓷、金属加陶瓷的复合材料、各种塑料粉末材料的涂层。
尽管等离子和HVOF/HV AF超音速以及爆炸喷涂的涂层优于常规火焰喷涂，但由于投资大、操作控制系统复杂、设备笨重、无法现场施工，应用范围受到极大限制，在在防腐和维修市场难以推广普及，新型火焰喷涂设备与技术和超音速电弧喷涂设备与技术在防腐和修复市场中永远是主要技术力量。
（2）电弧喷涂电弧喷涂是高效率、高质量、低成本的一项工艺，是目前热喷涂技术中最受重视的技术之一。
电弧喷涂是将2根被喷涂的金属丝作为自耗性电极，分别接通电源的正负端，在喷枪喷嘴处，利用两金属丝短接瞬间产生的电弧为热源熔化自身，借助压缩空气雾化熔滴并使之加速，喷射到基体材料表面形成涂层。
电弧喷涂具有如下优点：①热效率高、对工件的热影响小。
一般火焰喷涂的热效率只有5%～15%，电弧喷涂将电能直接转化为热能熔化金属，热能利用率可高达60%～70%。
电弧喷涂时不形成火焰，因而在喷涂过程中工件始终处于低温，避免了工件热变形；②可获得优异的涂层性能。
电弧喷涂技术可以在不使用贵重底材的情况下得到较高的结合强度，采用适当的喷前粗化处理方法，喷涂层与基本结合强度可达普通火焰喷涂层的2倍以上。
使用2根成分不同的金属丝还可以制备出假合金涂层，以获得具有独特综合性能的涂层；③生产率高。
电弧喷涂的生产效率正比于喷涂电弧电流，当电弧电流为300 A时，喷涂锌为30kg/h，喷涂铝为10kg/h，喷涂不锈钢为15kg/h，为火焰喷涂的3倍以上；④经济性好。
电弧喷涂能源利用率高，而且电能的价格远远低于燃气价格，施工成本为火焰喷涂的l/10以下，设备投资为等离子喷涂的1/3以下。
电弧喷涂技术的应用已经在各行各业取得了显著成效。
利用电弧喷涂在钢铁构件上喷涂锌、铝涂层，可对钢构件进行长效防腐防护，例如我国南海地区由于高温、高湿、高盐雾，船舶腐蚀严重，中修舰船的钢结构应用电弧喷涂铝合金涂层防腐，经5年考核效果明显，测算预计寿命可提高到15a以上。