技术咨询
防护涂层技术咨询专注于选择最佳的“材料-工艺”组合，以保护零部件免受极端磨损、腐蚀、高温和冲蚀的影响。
以下工程矩阵涵盖基于复合粉末（金属陶瓷）和纯陶瓷的解决方案，以及主要的喷涂工艺方法。
材料选择：复合材料还是陶瓷
复合粉末 — 金属陶瓷
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组成： 金属陶瓷由嵌入在韧性金属基体中的硬质陶瓷颗粒组成。
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常用成分： WC–Co（碳化钨-钴）、WC–Co–Cr 以及 Cr₃C₂–NiCr（碳化铬-镍铬）。
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性能： 具有出色的抗磨料磨损和粘着磨损能力，同时兼具高抗冲击韧性。
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应用： 井下容积式马达转子、工业阀门、泵轴和钻井工具。
工程陶瓷
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组成： 工程陶瓷是由不含金属粘结剂的金属氧化物组成。
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常用成分： Al₂O₃（氧化铝）、Cr₂O₃（氧化铬）以及 ZrO₂–Y₂O₃（钇稳定氧化锆，即 YSZ）。
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性能： 化学惰性、电绝缘性、高达 1,500°C 及以上的耐热性以及低导热性。
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应用： 涡轮叶片的热障保护、化工泵柱塞以及网纹印刷辊。
主要涂层方法
根据所需的涂层致密度、结合强度和零部件几何形状来选择应用方法。
A. 高速热喷涂 — HVOF / HVAF
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粉末被超音速气流加速至 600–1,000 m/s 的速度。
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最适合： 金属陶瓷，如 WC–Co–Cr 和 Cr₃C₂–NiCr。
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优点： 孔隙率极低（低于 1%），结合强度超过 70 MPa，且碳化物相的过热或退化程度有限。
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局限性： 由于火焰温度相对较低，不适用于纯高熔点陶瓷。
B. 等离子喷涂 — APS / 反应等离子喷涂
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粉末被注入到温度高达 15,000°C 的高温等离子射流中。
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最适合： 高熔点陶瓷，如 Al₂O₃、Cr₂O₃ 和 ZrO₂。
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优点： 能够熔化几乎任何材料，同时提供出色的抗热震和耐腐蚀性能。
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局限性： 孔隙率比 HVOF 更高——通常为 2–5%——结合强度较低，约为 30–50 MPa。需要对零部件冷却进行严格控制。
C. 激光熔覆 — 热喷涂的替代方案
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粉末被注入激光相互作用区，激光束在此熔化基体的一薄层。
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最适合： 金属合金和含有粗大碳化物颗粒的金属基复合材料。
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优点： 与基体形成冶金结合，且几乎零孔隙率。
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局限性： 比热喷涂更高的热输入，可能会导致薄壁零部件发生变形。
工程咨询流程
在设计防护解决方案时，我们的专家会评估三个关键因素：
运行条件 $rightarrow$ 材料选择 $rightarrow$ 应用方法
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在高达 500°C 温度下的磨料磨损和摩擦：
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解决方案： 采用 HVOF 工艺喷涂 WC–Co–Cr 涂层。
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侵蚀性酸或碱与摩擦相结合：
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解决方案： 采用等离子喷涂工艺喷涂 Cr₂O₃ 陶瓷，随后必须使用硅烷基化合物进行孔隙封闭处理。
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高达 1,250°C 的高温气体环境（例如涡轮机）：
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解决方案： 双层系统，包含通过 HVOF 喷涂的抗氧化 MCrAlY 粘结底层，以及通过等离子喷涂的 YSZ 陶瓷热障涂层。
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