热喷涂涂层设计|耐热和抗氧化涂层

进行涂层设计时，首先要了解工件服役情况和工件表面应具备的性能，准确判定工件的失效原因，例如工件工作的介质、温度、受力的性质和大小、工件的材质、组织、尺寸等，从而确定对涂层的要求，包括结合强度、硬度、厚度、孔隙的多少及大小、表面精度、耐磨、耐蚀、耐热或其它性能。

耐高温氧化涂层

耐高温氧化是指能防止基体由于高温氧化造成损坏的浮屠。要求涂层的熔点高于工作温度，在工作温度下具有低蒸气压。不要求涂层承受机械磨损。涂层材料可选用Al、Ni-Cr合金、Ni/Al丝等。

这类涂层必须耐环境温度的氧化，涂层要尽可能致密，温度的周期变化将影响涂层的耐热疲劳或耐热冲击性能，温度变化范围越大、变体速度越快，涂层越容易破坏，所以要求涂层和基体有相似的热膨胀系数。常用于排气消声器、退火盘、退火罩、热处理夹具、金属条、回转窑的外表面等。

耐气体腐蚀涂层

耐气体腐蚀涂层是指能保护基体使之免于暴露于高温腐蚀性气体中的涂层。必须考虑到气体与涂层发生反应时，要防止形成粘附氧化物、脆性化合物、或者由于渗透涂层而破坏基体。不要求这种涂层具有承受机械冲击或磨损的作用。涂层材料可采用Ni-Cr合金、Ni-Cr-Al合金或Al等。

可能遇到周期加热和局部过热点，这些是最恶劣的暴露区，涂层和基体材料应具有相似的热膨胀系数。常用于柱塞端部、回转窑的内表而、钎焊火具、排气阀杆、碳化盒、氰化处理坩埚。

耐高温（高于850℃以上）冲蚀涂层

耐高温（高于850℃以上）冲蚀涂层是指能耐高温及颗粒冲蚀的涂层。在高温下的高速颗粒和高压气体形成各种恶劣的环境。这些涂层必须能经受运动着的尖硬颗粒所引起的磨损，涂层可采用纯Al₂O₃及稳定的ZrO₂涂层材料。常用于火箭喷嘴(喷管)、导弹鼻锥。

热障涂层

这种涂层具有较低的热导性，可作为热障以防止基体材料达到其熔点，也具有转移辐射热的作用。涂层可采用高温氧化物涂层Al₂O₃或用CaO、MgO、Y₂O₃稳定的ZrO₂等。一般特征和要求：

在工作环境温度下必须耐氧化，涂层和基体材料应有相似的热膨胀系数，低的蒸汽压、低的热传导率、低的辐射率和高的反射率。涂层的辐射率愈低，绝热性能愈好，低密度的涂层是比较好的绝热体，而且对热冲击的敏感性也较小。常用于高温炉的感应圈、火箭发动机燃烧室、火箭发动机推进室、钎焊和热处理夹