热喷涂技术原理

热喷涂技术是把喷涂材料通过热源加热到熔化或半熔化的状态，然后以一定速度喷射并沉积到经过预处理的基体表面，从而形成涂层的一种方法。热喷涂包含多种工艺方法，像等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂以及爆炸喷涂等。涂层的形成原理如图 1 所展示。

热喷涂技术的应用范围很广。通过选择不同性能的涂层材料，以及采用不同的喷涂工艺方法，能够制备出多种功能的涂层，比如减摩耐磨涂层、耐腐蚀涂层、抗高温氧化涂层、热障功能涂层、电磁屏蔽吸收涂层、导电涂层、绝缘涂层等。涂层材料涉及到几乎所有的固态工程材料，其中包括金属、合金、陶瓷、塑料，还有它们的复合材料以及其他非金属无机材料。这种材料广泛应用于多个领域，如航空航天、冶金、能源、石油化工、机械制造、交通运输、生物工程等。

常用陶瓷涂层材料

纺织机械中的热喷涂陶瓷涂层材料主要是以金属氧化物作为主要成分。其中，按用量的大小顺序来排列，依次为：/有 TiO2 复合粉末，还有其他的粉末等。

用于制备具有耐磨粒磨损性能的涂层，用于制备具有硬面磨损性能的涂层，用于制备具有气蚀性能的涂层，用于制备具有颗粒侵蚀性能的涂层，用于制备具有纤维磨损性能的涂层。

价格较为便宜，涂层的耐磨性很不错。然而，由于其熔点较高，这就导致了涂层制备的难度比较大。并且，要使涂层达到较高的光洁度，其研磨加工的难度也很大。正因如此，涂层在纺织机械上的应用数量并不是很多。

(2) /TiO2 可用来制备具备耐气蚀以及颗粒冲蚀的性能，还能制备出耐磨料磨损、硬面磨损的材料，同时也可用于制备纤维。

纺织机械上应用最广泛的是磨损涂层。/TiO2 材料中 TiO2 的含量处于 13%至 40%之间。/随着 TiO2 含量的提升，涂层的硬度和耐磨性会逐渐下降。/随着 TiO2 含量的提升，涂层的韧性和粗糙度会逐渐上升。一般来说，+13%的 TiO2 可用来制备在 540℃以下使用的耐磨料磨损、硬面磨损、微震磨损、化纤以及纱线磨损涂层；+20%的 TiO2 和+40%的 TiO2 则可用于制备在 540℃以下使用的耐硬面磨损、耐化纤以及纱线磨损涂层，还有耐微震磨损及耐颗粒冲蚀涂层。

可用于制备耐气蚀的涂层，可用于制备耐磨料磨损的涂层，可用于制备硬面磨损的涂层，还可用于制备纤维磨损的涂层。粉末的喷涂工艺规范较为宽泛，即便局部过热，涂层也不易开裂。喷涂后的涂层较为致密，与基体的结合强度较高。在对表面进行磨削加工后，粗糙度能够达到 0.2μm 以下，摩擦系数较低，涂层具备优良的抗磨损性能、自配合性能以及耐腐蚀性能等综合性能。涂层在耐磨方面优于 TiO₂涂层，在耐蚀性方面也优于 TiO₂涂层。然而，粉末价格较高，喷涂时会产生严重的烟尘污染。通常将其用在合成纤维牵伸或加捻等关键零件上，因为它能够承受强烈磨损。