熱噴塗技術是利用熱源将噴塗材料加熱至熔化或半熔化狀态，并以一(yī)定的速度噴射沉積到經過預處理的基體(tǐ)表面形成塗層的方法。
熱噴塗具有用材廣泛、設備輕便、工(gōng)藝靈活、操作程序少、可快捷修複、适應性強、塗層厚度可控等優點，适用各種基體(tǐ)材料的零部件、幾乎可在所有的固體(tǐ)材料表面上制備各種防護性塗層和功能性塗層，已廣泛應用于石油化工(gōng)、航空航天、交通、造紙(zhǐ)和機械等領域。
01
熱噴塗在航空發動機中(zhōng)的應用
航空發動機中(zhōng)，超過75%的發動機部件需要噴塗，不同部件對塗層性能要求也不同，性能又(yòu)與塗層材料、噴塗工(gōng)藝、噴塗技術有關。其中(zhōng)熱噴塗材料是技術核心之一(yī)，發展熱噴塗材料能爲航空發動機提供更好的安全性，這就給了塗層材料很大(dà)的發展空間。
下(xià)面簡單闡述一(yī)下(xià)幾類熱噴塗材料在航空發動機中(zhōng)的的應用：
耐磨塗層材料
在機械工(gōng)程領域，最常見的一(yī)種故障形式就是因爲機器零件因爲長時間的運行而出現磨損所導緻的。而降低這種機械故障的方法就是及時更換零件或者增強零件的耐磨性，但經常更換零件勢必會造成更大(dà)的人力以及财力資(zī)源的浪費(fèi)。耐磨材料的出現極大(dà)的滿足了人們的需求，降低了物(wù)料對設備部件沖刷造成的磨損。對航空發動機的部件來說，其耐磨塗層材料一(yī)定滿足熔點高、硬度高、抗沖擊磨損性能好等要求，采用熱噴塗技術得到的耐磨塗層都具有優良的耐磨性能。
封嚴塗層材料
對航空發動機來說，轉子之間的間隙對其工(gōng)作效率也有極大(dà)的影響。較小(xiǎo)的間隙不僅能大(dà)大(dà)提高航空發動機的效率，降低油耗，同時還有效改善了發動機的安全性能，因此在航空發動機中(zhōng)使用了大(dà)量的封嚴塗層材料。爲了滿足當前航空發動機的運行要求，航空發動機使用的封嚴塗層材料需要具備高強度及抵抗氣體(tǐ)沖擊力的能力，一(yī)般爲金屬和非金屬複合材料，截止目前已有20多種可行噴塗材料，陶瓷材料和納米材料等方面的熱噴塗材料研究也在進行中(zhōng)。
高溫防護塗層材料
航空發動機在運行過程中(zhōng)會産生(shēng)大(dà)量的熱量，爲了防止發動機部件出現因高溫氧化等現象，需要在其表面噴塗高溫防護材料。根據運行過程中(zhōng)的實際需求，所塗抹的高溫防護塗層除了具備基本的抗高溫以及抗氧化性之外(wài)，還需要這種塗層材料的物(wù)質在高溫條件下(xià)不出現分(fēn)解并且和被塗抹機體(tǐ)表面之間不發生(shēng)任何反應。
尺寸修複塗層材料
在航空發動機的運行過程中(zhōng)，在其零件表面塗抹相應材料，隻是爲了有效減少磨損或者其他損傷的概率，并不能直接杜絕這種損傷情況的發生(shēng)。因此航空發動機經過長時間的運行，難免會有部分(fēn)零件會出現磨損或者其他損傷，而這些損傷會改變原本零件尺寸，影響機器的正常運行，因此修複塗層材料的研究也極其重要。另外(wài)，根據實際修複過程的不同還需要采用相應科學合理的噴塗技術以及噴塗工(gōng)藝。
增強發動機性能、降低維修成本、 延長壽命、提高安全指數。
02
熱噴塗在火(huǒ)力電(diàn)廠鍋爐防護中(zhōng)的應用
鍋爐是一(yī)種特殊的密閉性的熱工(gōng)設備。不僅直接要受火(huǒ)焰與煙氣的沖刷，而且要承受比大(dà)氣壓力高的介質壓力。在鍋爐事故中(zhōng)，“四管”（指水冷壁管、過熱器管、再熱器管和省煤器管）爆漏次數最多，約占鍋爐全部事故的40%-60%，甚至達70%。所以，加強鍋爐的維護保養，是保證鍋爐安全經濟運行非常重要的環節之一(yī)。
熱噴塗技術，作爲表面工(gōng)程技術重要組成之一(yī)，因其強大(dà)的材料适應能力，在許多工(gōng)況下(xià)具有卓越的耐磨損能力、耐腐蝕能力、耐高溫能力、絕緣能力等，其在鍋爐防護領域的應用是科技發展的必然結果。
噴塗過程一(yī)般經曆以下(xià)四個階段： 噴塗材料被加熱、熔化；熔化的噴塗材料被霧化； 熔融或熔化的微細顆粒的噴射飛行； 粒子在基材表面發生(shēng)碰撞、變形、凝固和堆積形成塗層。
根據采用能源種類不同可以分(fēn)爲三類（如下(xià)圖）。目前，在我(wǒ)國燃煤電(diàn)廠鍋爐防護領域中(zhōng)應用最爲廣泛的是電(diàn)弧噴塗技術。此外(wài)，超聲速火(huǒ)焰噴塗以及火(huǒ)焰粉末噴塗技術也有一(yī)定程度的應用。
電(diàn)弧噴塗技術
電(diàn)弧噴塗是利用兩根被噴塗的絲材作自耗電(diàn)極，當兩絲材短接将電(diàn)弧引燃後，隻要絲材連續送進，不斷補充熔化并被壓縮空氣吹向工(gōng)件，就能維持電(diàn)弧燃燒即噴塗過程。與其他熱噴塗工(gōng)藝相比，電(diàn)弧噴塗設備簡單，噴塗成本較低但效率很高，且對操作人員(yuán)的要求較低，現場施工(gōng)時可重複性較強。因此，在電(diàn)廠鍋爐“四管”的現場噴塗防護中(zhōng)，一(yī)般均采用電(diàn)弧噴塗工(gōng)藝。
超聲速火(huǒ)焰噴塗技術
超聲速火(huǒ)焰噴塗技術是使助燃氣體(tǐ)與燃燒氣體(tǐ)在燃燒室内燃燒産生(shēng)高壓火(huǒ)焰，再經特制的噴嘴射出高速焰流，從而将送入其中(zhōng)的粉體(tǐ)材料加熱、加速噴射到基體(tǐ)表面形成塗層的方法。采用超聲速噴塗工(gōng)藝制備的塗層非常緻密，結合強度高，具有極低的孔隙率。NiCr-Cr3C2是使用超聲速火(huǒ)焰噴塗工(gōng)藝對電(diàn)廠鍋爐管壁進行防護時最常使用的粉體(tǐ)材料，具有很好的耐磨粒磨損性能。
火(huǒ)焰粉末噴塗技術
粉末火(huǒ)焰噴塗是采用氧乙炔火(huǒ)焰爲熱源，使用粉末作爲噴塗材料的熱噴塗方法。在噴塗過程中(zhōng)或塗層形成後，對基體(tǐ)和塗層加熱，使塗層在基體(tǐ)表面熔融，并和基體(tǐ)産生(shēng)擴散或互熔，形成與基材冶金結合的塗層。
降低維修成本、提高生(shēng)産效率、提高設備安全性能
03
其它應用
熱噴塗技術在冶金、交通、焚燒鍋爐、化學工(gōng)業鍋爐、海洋石化、印刷造紙(zhǐ)業、通用機械等方面也有許多應用。
04
熱噴塗技術在國内已經得到了較大(dà)的發展和廣泛應用，在國民經濟中(zhōng)做出了重要貢獻，但是熱噴塗在實際應用中(zhōng)，仍然存在一(yī)些問題。具體(tǐ)分(fēn)析，詳見下(xià)回分(fēn)解。
