热喷涂制备耐磨涂层的研究进展

党哲，高东强

（陕西科技大学机电工程学院，陕西 西安 710021）

摩擦磨损造成的能量和物质损失均源自材料表面，因此，各类表面工程技术已成为提高零构件材料减摩、耐磨性能的重要方法[1]。热喷涂技术是应用广泛的表面工程技术之一。目前，应用热喷涂技术制备的涂层已经广泛应用在机械设备中。随着工业的发展，机械设备的工况要求越来越高，普通大气等离子喷涂技术已不能满足某些特殊工况的需求，其工艺本身也存在一定的局限性，会出现诸如喷涂功率较低、碳化物在喷涂过程中发生脱碳等情况。为此，研究人员进一步研究出超音速等离子喷涂、超音速空气燃料喷涂、悬浮液等离子喷涂等技术。本文介绍了多种热喷涂技术的原理、特点及其应用于制备减摩耐磨涂层的研究现状。

1 热喷涂技术概述

目前，市场上制备材料表面涂层的方法较多，包括热喷涂、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、电镀等。不同的制备方法所获得的涂层厚度及沉积时的基体温度等不同，如图1 所示[2]。

热喷涂技术是应用最广泛的表面工程技术之一[3]，在航空发动机、重型燃气轮机等高端装备的科研和生产中有着不可替代的作用。减摩耐磨涂层是热喷涂技术的重要应用领域。以航空发动机为例[4](见图2)，机匣气路封严涂层、级间篦齿耐磨涂层、叶片榫头抗微动涂层、叶尖耐磨涂层、叶片阻尼台耐磨涂层等均采用热喷涂技术制备。因此，国内外研究人员对热喷涂技术及其在减摩耐磨涂层中的应用开发十分重视。……