热喷涂高温陶瓷涂层

北京耐默公司的KNM1000采用热喷涂技术，在金属基体上沉积陶瓷涂层，将陶瓷耐高温、耐磨、耐蚀等特性与金属材料的强韧性、可加工性、导电导热性等特性结合起来，以获得理想复合涂层制品。

陶瓷涂层种类很多,有硅酸盐系涂层、氧化物涂层、碳化物涂层及复合陶瓷涂层等。采用等离子喷涂、爆炸喷涂、超音速喷涂、火焰喷涂等多种热喷涂工艺可制备出耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、隔热、绝缘、热辐射、防辐射、超导和生物功能等各种特性的表面强化涂层。

KNM1000热喷涂陶瓷涂层的优势还在于对基材材质无特殊要求，涂层厚度可控(几十μm到几mm之间)，工件大小不限，喷涂设备简单，喷涂沉积速率比物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)和电火花沉积快，物耗少，经济效益显著。

 下面就陶瓷涂层在航空航天、电子、材料等高科技领域中的应用作简要概述。

一、在航空航天领域的应用航空表面防护技术是热喷涂持续多年的研究热点

航空发动机的关键部件是高温合金涡轮叶片和涡轮盘。目前，发动机涡轮的入口温度已接近或超过合金的熔点，预计不久将达到1930°C。这样高的温度会影响发动机的功能和燃效。高温合金的一个重要发展趋势就是高温隔热涂层(热障涂层TBCs)，即在合金表面涂覆隔热性能良好的高熔点陶瓷涂层（氧化钇稳定氧化锆涂层）。热障涂层和叶片冷却技术可使叶片承温能力提高约450°C。这些涂层还可用于小型火箭发动机喷管、返回地面人造卫星回收天线、以及无水冷汽车发动机等。

二、在电力电子工业中的应用

在金属板(如科伐合金、铜、铝、钢)上热喷涂绝缘陶瓷涂层所形成的金属-陶瓷复合材料是微电子工业中理想的基板材料。高热导率的金属将强电流所产生的热量迅速散发，而陶瓷层则提供优良的介电绝缘性能。等离子喷涂形成的氧化铝涂层在厚度不到1mm时，能够在1300°C的高温下耐压2500V以上。满足了高温下电绝缘的要求。Al2O3陶瓷主要用作集成电路的基板和高性能的封装材料。

三、新型复合材料

80年代以来，热喷涂陶瓷涂层技术的快速发展出现了用热喷涂技术制造弥散强化型金属基复合材料、纤维增强金属基复合材料和功能梯度材料等新型的复合材料。俄罗斯的科技人员已将FGM（梯度功能材料）涂层的复合材料投入实际应用，在航空发动机的静子摩擦环表面先用等离子喷涂技术逐层喷涂以Al2O3陶瓷为主的梯度涂层，再用激光或电子束进行控制重熔(陶瓷层全熔，过渡层半熔)，最后磨平外表面，得到的涂层不仅成分、组织和性能呈梯度变化，涂层强度及结合强度高，整体结合好，而且表面陶瓷层高的硬度和完美的平整性对摩擦端面的耐磨和密封十分有利。

综上所述,KNM1000热喷涂高温陶瓷涂层在诸多方面具有广阔的应用前景。