高温陶瓷涂层
陶瓷涂层的特点有哪些？
陶瓷涂层的特点有哪些？概述陶瓷涂层是一种新型涂料，具有优异的防火、防腐蚀、耐磨、耐高温和美观等特点。
在建筑、航空航天、汽车、电子、医疗等行业应用广泛。
特点分析1. 防火陶瓷涂层具有很强的耐火性能，其耐火温度可达到1000℃以上。
在火灾时可以有效地减缓火势的蔓延，并防止火灾向外蔓延，从而保障生命和财产的安全。
2. 防腐蚀由于陶瓷涂层具有非常好的耐化学性能，能够有效地防止化学物质对受涂层物体的腐蚀侵蚀。
因此，陶瓷涂层广泛应用于化工、石油、天然气等行业，能够有效地保护管道和设备。
3. 耐磨陶瓷涂层表面硬度极高，具有优异的耐磨性能，可以长期保持良好的外观和涂层质量，减少维护和保养成本。
4. 耐高温陶瓷涂层可以在高温的环境下使用，并具有较好的耐热性能。
因此在高温环境下使用的设备和机械上广泛应用，如工业炉、液化气罐车等。
5. 颜色多样性陶瓷涂层具有良好的色彩效果，可以根据需求制作出多种颜色和图案，同时还具有平滑的表面和细腻的触感，美观大方。
应用案例1. 建筑陶瓷涂层在建筑中的应用主要是在墙面、地面和屋顶等外墙装饰和防火保护方面。
陶瓷涂层可以有效地提高建筑物的安全性、装饰性和耐久性，陶瓷涂层也可以在航空器、火车站、体育馆等场馆中广泛应用。
2. 汽车陶瓷涂层在汽车行业的应用主要是在引擎、排气管、刹车系统等配件中。
陶瓷涂层可以提高汽车的耐久性、燃油效率、排放性能和降低噪音，同时还能提高车体的外观、色彩和质感。
3. 电子陶瓷涂层在电子行业的应用主要是在半导体、电容器、电磁铁、磁头等元器件中。
陶瓷涂层可以提高元器件的耐热性、耐化学性和耐磨性能，同时还能提高电子产品的可靠性和使用寿命。
总结陶瓷涂层具有优异的防火、防腐蚀、耐磨、耐高温和美观等特点，在建筑、航空航天、汽车、电子、医疗等行业应用广泛。
随着技术的不断发展和应用价值的不断增加，陶瓷涂层的应用前景也越来越广阔。
热喷涂陶瓷涂层技术
热喷涂陶瓷涂层技术热喷涂陶瓷涂层技术，那可真是工业界的一个超酷“魔法”。
你可以把它想象成是给各种材料穿上一件超级华丽又超实用的陶瓷魔法衣。
就好比是给那些原本“裸奔”的金属啊、塑料啥的材料，来了一场时尚大变身。
原本普普通通的金属材料，就像个灰头土脸的小工，在经过热喷涂陶瓷涂层这一折腾后，瞬间就像个贵族一样，有着超高的气质和超棒的性能。
这个热喷涂陶瓷涂层技术就像是一个超级大厨。
各种陶瓷材料就像是大厨手中的食材，通过热喷涂这个大“炉灶”，把陶瓷材料“烹饪”成一层一层精致的涂层，精准地涂抹在各种材料的“身体”上。
那些陶瓷粉末在热喷涂的过程中，就像是一群训练有素的小伞兵。
在高温气流这个“运输机”的运送下，它们准确无误地降落在需要被保护的材料表面，然后紧紧地抱在一起，形成一层坚不可摧的陶瓷铠甲。
这陶瓷涂层就像是一个万能护盾。
如果是在腐蚀环境中，就像把腐蚀物变成一群拿着小剑却怎么也刺不穿护盾的小喽啰。
不管是酸啊、碱啊，还是其他腐蚀性的家伙，看到这陶瓷涂层就只能干瞪眼，像遇到了铜墙铁壁一般。
热喷涂陶瓷涂层技术在耐磨方面也是一绝。
你可以把它想象成一个超级耐磨的溜冰场。
那些摩擦力就像一群想在冰面上搞破坏的小怪兽，但是这陶瓷涂层溜冰场太滑了，摩擦力小怪兽们根本站不住脚，只能灰溜溜地走掉。
而且这个技术还很有艺术感呢。
有时候在一些工艺品上使用，就像是给工艺品画上了最精致的陶瓷妆容，让它们瞬间从普通变得惊艳无比，就像灰姑娘穿上了水晶鞋一样。
要是把普通材料比作是一块平平无奇的面包，那热喷涂陶瓷涂层技术就是那厚厚的一层奶油和果酱，不仅让面包看起来更加诱人，还增加了面包的口感和营养（这里的口感和营养就是指材料的性能啦）。
在高温环境下，陶瓷涂层就像是一个超级耐热的消防员。
高温的火焰就像大火龙一样张牙舞爪，可是陶瓷涂层消防员却毫不畏惧，稳稳地守护着材料不被高温所侵害。
热喷涂陶瓷涂层技术真的是一个超级有趣又超级厉害的技术，就像是一个拥有无限魔法的小精灵，不断地给各种材料带来新的生机和活力。
钛合金高温防护陶瓷涂层的制备与性能
钛合金高温防护陶瓷涂层的制备与性能本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！引言钛合金因具有比强度高的特点而在航空航天等领域得到了广泛的应用。
由于金属钛的化学活性较高，在高温环境中极易被氧化，生成脆性的无保护性疏松氧化层，氧分子可以透过氧化层继续氧化钛合金基体，钛合金器件在高温环境中迅速失效，因而在高温环境中使用的钛合金器件需要对其进行抗高温氧化防护处理。
表面改性处理是提高钛合金抗高温氧化性能的重要途径之一，其原理主要是在钛合金表面形成一层阻隔层来阻挡高温腐蚀空气与钛合金基体接触。
目前针对钛合金抗高温氧化表面防护技术主要可分为扩散涂层、气相沉积陶瓷涂层、溅射涂层、搪瓷涂层等，但是制备过程中温度较高，工艺较为复杂，制备温度一般在1 000 ℃以上，较高的温度会影响基体组织，进而恶化基体的力学性能，降低制备温度成为高温防护陶瓷涂层技术亟须解决的问题之一。
1 试验部分试验材料涂料配方及配制方法经过前期正交试验优化，得到的涂料配方所列。
无机陶瓷涂料的配制步骤如下：将g 磷酸二氢铝溶液溶于g 蒸馏水中，形成均匀溶液后加入g 正硅酸四乙酯后密封搅拌24 h，形成均匀透明的溶液，随后加入g 氧化锌与g 氧化镁，使之完全溶解。
加入g 纳米六方氮化硼粉末，分散均匀后加入g 纳米氧化铝粉末，分散均匀后在超声震荡的条件下搅拌15 min。
样品制备用砂布将TC18 钛合金表面打磨光亮，去除表层氧化皮。
采用空气喷涂的方式在钛合金表面喷涂配制好的涂料，喷涂完成后涂料应完全覆盖合金表面，随后将喷涂好的试样转移到烘箱中固化，固化工艺为：120℃保温2 h、200 ℃保温5 h、350 ℃保温5 h。
性能检测方法试样制备完成后，采用上海中奕KSY-6D-16K 箱式电阻炉进行抗热震性试验以及高温氧化试验。
抗热震性试验采用急冷裂纹判定法进行，将试样从900℃电阻炉中取出后分别置于室温环境中进行空冷和水冷却，冷却后重新加热，一直循环到试样出现明显缺陷。
新型高温陶瓷涂层的制备工艺
步细化 ， 最终 制得 极 为 细小 的玻 璃 粉体 ， 粉 体 尺 其
寸 的 分 布 大 致 为 ：Ｏ ｎ 以 下 的 纳 米 粉 体 占 ２ ％ ， ｌ Ｏｍ Ｏ
２ ０ ８ ０ ｍ 粉 体 ６ ％ ， ０ ～ ６０ ０ ｍ 的 粉 体 约 ０ ０ｎ １ １０ ０ ０ ｎ 占１ 左 右 。 ６
关键 词 陶瓷 涂层 工 艺技 术 高 温涂 层
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｃ ｒ ｍ ｉ ｃ ａ ｉｇ ， ｒ ｃ ｓ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ， ｉｈ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔｎ ｓ ｙ ｒ ｓ ｅ ａ ｃ ｏ ｔｎ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓｔ ｃ ｎ ｌｇ ｈ ｇ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｃ ａ ｉｇ
块 以及 玻璃 熔 块 的 细 化 过 程 。 试 验 所 选 定 的 陶 瓷 本 涂层 中各 类 主要 氧 化物 含 量 如 表 １ 所示 。
表 １ 涂 层 中各 类 主 要 氧 化 物 含 量
Ｓ Ｏｚ ｉ
５ ． ２ ６
Ｂａ Ｏ
８ ８ ．
Ｂｚ ３ Ｏ
７ ０ ．
Ａ ｌＯ ３ ｚ
２ ．涂 层 制 备 陶 瓷 涂层 制 备 是 指 ： 和 釉 浆 （ 称 为 ： 浆 ） 混 或 料 、 样 品涂 覆 直 至烧 结 成成 品的 过 程 。
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中 南 大 学材 料 科 学 与 工 程 学 院 （ １ ０ ３ 谭 澄 宇 郑 子 樵 夏 长 清 ４０ ８ ）
【 要】 研 究 了一种 新 型 高 温 陶 瓷涂 层 的制 备 工 艺 ， 出 了涂 层 制备 、 结 的方 法和 条 件 。 涂 摘 提 烧 该
新型热障涂层陶瓷隔热层材料
新型热障涂层陶瓷隔热层材料一、本文概述随着现代工业技术的飞速发展，高温环境下的材料性能问题日益凸显，尤其是在航空航天、能源转换和汽车制造等领域，对材料的高温稳定性和隔热性能提出了更高要求。
热障涂层陶瓷隔热层材料作为一种能够有效抵抗高温、降低热量传递的关键材料，正受到广泛关注。
本文旨在探讨新型热障涂层陶瓷隔热层材料的研发进展、性能特点、应用前景以及面临的挑战，以期为相关领域的科研工作者和工程师提供有益的参考和启示。
本文将首先介绍热障涂层陶瓷隔热层材料的基本概念、分类及其在高温环境下的重要性。
随后，将重点分析几种具有代表性的新型热障涂层陶瓷隔热层材料的制备工艺、性能优化及其在各个领域的应用实例。
还将讨论这些材料在实际应用中面临的主要问题，如热稳定性、抗氧化性、机械强度等，并提出相应的解决方案和发展趋势。
本文将对新型热障涂层陶瓷隔热层材料的未来发展进行展望，以期推动该领域的技术进步和产业升级。
二、热障涂层陶瓷隔热层材料概述热障涂层（Thermal Barrier Coatings，TBCs）是航空航天领域的关键技术之一，用于提高发动机和燃气涡轮机的工作效率，同时延长其使用寿命。
陶瓷隔热层材料作为热障涂层的重要组成部分，扮演着抵抗高温氧化、降低热传导、保持基体材料稳定性的关键角色。
陶瓷隔热层材料通常具有高热稳定性、低热导率、良好的化学稳定性和较高的机械强度。
这些特性使得陶瓷材料能够有效地阻挡高温气体对基体材料的直接侵蚀，降低基体材料的热应力，从而提高整体结构的热防护性能。
目前，常用的陶瓷隔热层材料主要包括氧化铝（AlO）、氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）、硅酸盐基陶瓷以及新型复合材料等。
氧化铝因其高熔点、高硬度和良好的化学稳定性而被广泛应用于热障涂层中。
氧化钇稳定的氧化锆则以其优异的抗热震性能和高温稳定性受到关注。
硅酸盐基陶瓷因具有较低的热导率和良好的抗腐蚀性能，也在热障涂层领域得到广泛研究。
随着材料科学的不断发展，新型陶瓷隔热层材料如纳米陶瓷、复合陶瓷等不断涌现。
陶瓷耐高温涂料研发技术配方
陶瓷耐高温涂料研发技术配方
材料配方：
1.陶瓷颜料：选用高温稳定的陶瓷颜料，如氧化铝、氧化锆等。
2.有机聚合物：选择适合高温环境的有机聚合物，如环氧树脂、聚酰亚胺等。
3.高温稳定添加剂：添加具有高耐温性能的添加剂，如硅烷偶联剂、有机硅等，以增加涂料的稳定性。
4.溶剂：选用适合溶解有机聚合物的溶剂，如醋酸乙酯、丙酮等。
工艺步骤：
1.原料准备：将陶瓷颜料粉末与适量的有机聚合物以一定比例混合均匀。
2.溶解有机聚合物：将混合物加入适量的溶剂中，搅拌溶解，直到形成均匀的溶液。
3.添加高温稳定添加剂：将高温稳定添加剂逐步加入溶解的溶液中，并不断搅拌均匀，直到完全混合。
4.扩展溶剂：根据涂料的需要，适量添加溶剂来调整涂料的黏稠度和流动性。
5.过滤：将混合好的涂料用滤纸过滤，去除其中可能存在的不溶物或颗粒杂质。
6.包装贮存：将过滤好的涂料装入罐中，并密封贮存。
注意事项：
1.在制备过程中要保持工作环境清洁，并避免灰尘和杂质的混入。
2.涂料质量受到原料质量的影响，所以要选择高品质的原材料。
3.在溶解有机聚合物时，要注意控制溶剂的用量和溶解温度，确保完全溶解。
4.高温稳定添加剂的使用要符合实际要求，不同类型的陶瓷颜料可能需要不同的添加剂。
5.由于涂料的材料特性，操作时要保持涂料与空气的隔离，以免涂料在空气中发生固化或变质。
以上是陶瓷耐高温涂料的研发技术配方，可以根据具体需求进行调整和改进。
通过合理的材料选用和工艺控制，可以获得优质的耐高温涂料，满足各种高温环境下的保护和涂覆需求。
高温抗氧化物陶瓷涂层
高温抗氧化物陶瓷涂层
以非氧化物陶瓷粉体和陶瓷原料为高温涂料基本骨架，以液体碳化硅陶瓷先驱体PMS为粘结剂，配合溶剂和助剂等原料制备的陶瓷浆料，通过喷涂或涂覆工艺，可在碳陶、碳碳、石墨、陶瓷等多孔材料表面制备使用温度≤1300℃的高温抗氧化陶瓷涂层。
该涂层与基体材料具有较好的结合强度，可提高材料表面的致密性、耐高温性能、抗氧化性能、耐烧蚀性能、耐腐蚀性能等。
该涂层组分可控，主要含硅、碳两种元素，不含金属元素。
在锂电用石墨匣钵、热场结构件、保温材料、耐烧蚀结构件等有广泛应用。
陶瓷浆料：
黑色悬浮液，具有一定粘
性，粉体颗粒不易沉淀，
可在有机溶剂中很好分散
和稀释。
石墨匣钵表面涂层：
将涂层浆料涂刷至石墨匣
钵内外表面，自然晾干后进
行1300℃处理，匣钵内外
表面有一层灰黑色的、致密
的碳化硅涂层。
碳碳锅筒表面陶瓷涂层：
将涂层浆料涂刷至碳碳锅筒内外表面，自然晾干后进行一定温度处理，制得具有一定厚度的碳化硅陶瓷涂层，且具有较强的结合强度。
耐高温磨损金属基陶瓷涂层的制备
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｈｉ ｇ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｗ ｅ ａ ｒ — ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｃ ｅ ｒ ａ ｍｉ ｃ ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ Ｏ １ ＇ １ Ｑ ２ ３ ５ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ａ（ Ａ １ ２ Ｏ ３ ） ， ｚ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ （ Ｚ ｒ Ｓ ｉ Ｏ ４ ） ， ｚ ｉ ｒ ｃ ｏ ｎ ｉ ｕ ｍ ｏ ｘ ｉ ｄ ｅ （ Ｚ ｒ Ｏ ２ ） ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ａ ｓ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，ｓ ｔ ｉ ｒ ｒ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｈ ｏ ｍｅ ｍａ ｄ ｅ
Ｖｏ １ ． １ ２ Ｎｏ ． ２
Ａｐｒ ． ２ ０１ ３
耐高温磨损金属基 陶瓷 涂层的制备
马松 涛 ， 赵 永武 ， 王永光 ， 杨 大林
（ 江南大 学 机械 工程 学院 ， 江苏 无锡 ２ １ ４ １ ２ ２ ） 摘 要： 以氧化 铝 、 硅 酸锆 、 氧 化锆 和其 他 添加 剂为 原料 ， 与无 机黏 结剂 搅拌 结合 ， 制 备 出 了一种 耐
ＭＡ Ｓｏ ｎ ｇ — ｔ ａ ｏ， ＺＨＡＯ Ｙｏ ｎｇ — ＷＬ Ｉ ， Ｗ ＡＮＧ Ｙｏ ｎ ｇ — ｇ ｕａ ｎ ｇ，
ＹＡＮＧ Ｄａ — ｌｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｘ ｉ ２ １ ４ １ ２ ２ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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环境科学0801 韩磊 2008源自023高温陶瓷涂层一般是加涂在金属基底材料上。金属基 底材料包括铸铁、低合金钢、高温合金(镍基、钻基合金)、 活性金属(如锆、钛)及难熔金属(钨、钼、铌、钽、钒)等。 此外，即使陶瓷材料，虽然一般认为已具有耐高温的性能， 但当需要某些特殊性能时，还必须借助于涂层。石墨虽具 有高温强度、低热膨胀系数、低弹性模量等优良性能，但 它不抗氧化、也不抗冲刷，因此涂层可帮助它克服上述缺 点。 为了得到良好而满意的基底／高温陶瓷涂层复合材料， 必须考虑改进被涂的基底材料的加涂性能。也就是说，一 方面从改进涂层着手，另一方面从改进基底材料着手，使 其更适合于采用加涂涂层的方法来获得满意的耐高温复合 材料。
航空 航天 工业
电力 电子 行业
汽车 工业
冶金 机械 工业
航天飞机返回地面时经过大气 层，由于空气的摩擦作用机身 要经受1000 以上的高温冲击， 为了保持舱内正常温度，在机 身表面涂上黑色硼化硅和白色 硼硅酸盐涂层。
波音707飞机的发动机里有 许多部件，如燃烧室内壁， 压气机的衬套，齿轮箱传送 装置等大量使用碳化铬和碳 化钨等耐磨涂层。
复合镀层就是在一定浓度的镀液中放人一些不溶 性的陶瓷微粒，并进行搅拌，使之分散均匀，在进行 电镀或化学镀的过程中，陶瓷微粒在镀层中被共析， 成为金屑陶瓷复合镀层。 复合镀层材料是一种增强材料，可以作为常温和 高温的耐磨材料和抗蚀材料，并可用作切削刀具，在 航空和棱工业等高技术领域及汽车工业中都得到广泛 应用。
喷涂法
溶胶凝胶法
制备 方法
复合涂 层
气相沉 积法
喷涂法是在高温下将涂层材料熔化和雾化，形成熔融或半 熔融状态的粒子流，以极高的速度喷镀于底材表面上的涂覆方 法，喷涂法最早是由瑞士的M．U．Sehoop于1910年发明的。
化学气相沉积(CVD)是指在相当高的温度下，混合气
体与基体的表面相互作用，使混合气体中的某些成分分解，并 在基体表面形成一种金属／陶瓷的固态薄膜或镀层。 物理气相沉积(PVD)有离子镀法、溅射法和蒸镀法等。离 子镀法是用电子束使蒸发源的材料蒸发成原子，并被在基体周围 的等离子体离子化后，在电场作用下以更大动能飞向基体而形成 涂层。溅射法即以动量传递的方法将材料激发为气体原子，并飞 出溅射到对面的基体表面上沉积而形成涂层。蒸镀法即蒸发镀膜， 是用电子束使蒸发源的材料蒸发成粒子(原子或离子)而沉积在工 件表面上形成涂层。
将氧化锫陶瓷粉末喷涂在内 燃机燃烧室的内壁，可提高 内燃机的工作温度，节省燃 料和简化结构。
在冶金工业和机械工业中．金属的冶炼、热加工和热处 理都必需在高温下进行。为了防止金属的高温氧化、渗氮和
渗氧，往往在金属表面施涂热处理保护涂层。这种涂料通常
是由有机或无机粘接剂与硅酸盐、硼酸盐等组成，工件涂上 这种涂料后能在热处理过程中形成高粘度低膨胀系数的玻璃
分类方法
根据涂层组成不同 根据使用目的不同
根据涂层加涂工艺不同
高温陶瓷涂层的种类繁多，用途很广，几乎所有的无机 材料都可被作为涂层的原料，但主要的组成可概括为：
氧化物及复合氧化物 金属间化合物，例如铝化物、碳化物、氮化物、硼化物、
硅化物等难熔化合物(后四种有时也称为“硬质金属”)
金属或合金 以上三种组成的复合体
将钛酸钡喷涂在0．1毫 米的铁皮上，涂层的厚 度为30urn时，它的介电 常数已超过6OOO了。 这种高介电常数涂层已 广泛用于固定电容器、 可变电容器、混合集成 电路的片电容器和电容 器网络的基片上。
在汽车工业中，为了减轻重量而开发新一代 汽车发动机，欧洲和日本的汽车制造厂家已 经采用了合金上电解沉积镍．SiC复合镀层。 这种镀层还能大大提高了耐磨性能、润精性 能和耐高温氧化性能。
相致密保护层，以阻止气体的扩散。工件冷却后涂层亦会自
动剥落。热处理保护涂层能节约金属原材料，减少零部件的 枕械加工量，提高金属表面质量。
高温陶瓷涂层作为材料表面工程的重要技 术，探索与发展新的性能优良的陶瓷涂层的工 艺是今后发展的一个主要方向。需要指出的是， 新工艺的发展一定要注重对环境的保护，
尽量制备出环境友好型的涂层产品， 关注生态文明。
概况 分类 组成及可施加涂层的基体材料 制备方法 应用
概况
随着高新技术的不断发展，对材料性能的要求愈来 愈高。由于工程机械、设备及构件的工作条件日益苛刻， 要求材料具有耐高温、耐腐蚀、抗震动、抗疲劳、抗温 度急变以及耐冲刷等性能，以致单纯的金属材料已不能 满足要求。高温陶瓷材料则由于脆性和抗温度急变性差， 使其应用也受到一定限制。因此在基体表面加涂陶瓷涂 层的方法来制备既具有金属的强度和韧性又有陶瓷耐高 温、耐腐蚀等优点的复合材料的工作越来越受到人们的 重视。目前高温陶瓷涂层已经成功地应用于航天、航空、 国防、化工、机械、电力、电子等工业，并且应用范围 越来越广，有着广阔的发展前景。