熱噴涂技術在國家標準 GB/T18719—2002《熱噴涂 術語、分類》中定義：熱噴涂技術是利用熱源將噴涂材料加熱至溶化或半溶化狀態，并以一定的速度噴射沉積到經過預處理的基體表面形成涂層的方法。熱噴涂技術在普通材料的表面上，制造一個特殊的工作表面，使其達到：防腐、耐磨、減摩、抗高溫、抗氧化、隔熱、絕緣、導電、防微波輻射等一系多種功能，使其達到節約材料，節約能源的目的，我們把特殊的工作表面叫涂層，把制造涂層的工作方法叫熱噴涂。熱噴涂技術是表面過程技術的重要組成部分之一，約占表面工程技術的三分之一。

    熱噴涂技術具有的優點

    1、設備輕便，可現場施工。

    2、工藝靈活、操作程序少。可快捷修復，減少加工時間。

    3、適應性強，一般不受工件尺寸大小及場地所限。

    4、涂層厚度可以控制。

    5、除噴焊外，對基材加熱溫度較低，工件變形小，金相組織及性能變化也較小。

    6、適用各種基體材料的零部件、幾乎可在所有的固體材料表面上制備各種防護性涂層和功能性涂層。

    從熱噴涂技術的原理及工藝過程分析，熱噴涂技術具有以下一些特點。

    ⒈ 由于熱源的溫度范圍很寬，因而可噴涂的涂層材料幾乎包括所有固態工程材料，如金屬，合金，陶瓷，金屬陶瓷，塑料以及由它們組成的復合物等。 因而能賦予基體以各種功能（如耐磨，耐蝕，耐高溫，抗氧化，絕緣，隔熱，生物相容，紅外吸收等）的表面。

    ⒉ 噴涂過程中基體表面受熱的程度較小而且可以控制，因此可以在各種材料上進行噴涂（如金屬，陶瓷，玻璃，布疋，紙張，塑料等），并且對基材的組織和性能幾乎沒有影響，工件變形也小。

    ⒊設備簡單，操作靈活，既可對大型構件進行大面積噴涂，也可在指定的局部進行噴涂；既可在工廠室內進行噴涂也可在室外現場進行施工。

    ⒋噴涂操作的程序較少，施工時間較短，效率高，比較經濟。 隨著熱噴涂應用要求的提高和領域的擴大，特別是噴涂技術本身的進步，如噴涂設備的日益高能和精良，涂層材料品種的逐漸增多，性能逐漸提高，熱噴涂技術近十年來獲得了飛速的發展，不但應用領域大為擴展，而且該技術已由早期的制備一般的防護涂層發展到制備各種功能涂層；由單個工件的維修發展到大批的產品制造；由單一的涂層制備發展到包括產品失效分析，表面預處理，涂層材料和設備的研制，選擇，涂層系統設計和涂層后加工在內的噴涂系統工程；成為材料表面科學領域中一個十分活躍的學科。并且在現代工業中逐漸形成像鑄、鍛、焊和熱處理那樣的獨立的材料加工技術，成功為工業部門節約貴重材料，并節約能源、提高產品質量、延長產品使用壽命、降低成本，是提高工效的重要的工藝手段，在國民經濟的各個領域內得到越來越廣泛的應用。

    技術優勢

    能有機地把金屬材料的強韌性、易加工性等和陶瓷材料的耐高溫、耐磨和耐腐蝕等特性結合起來。

    合理選擇涂層材料和適宜的噴涂工藝，可以獲得各種功能的表面強化涂層。

    不受基體的限制：用于熱噴涂的基體材料可以是金屬、陶瓷、水泥、耐火材料、石料、石膏等無機材料，也可以是塑料、橡膠、木材、紙張等有機材料。

    不受工件尺寸和施工場所的限制。

    涂層沉積速率快，厚度可控，工藝簡單。

    陶瓷涂層的可加工性好，且涂層損壞后可再進行噴涂

    發展趨勢

    熱噴涂技術目前在國內已經得到了比較廣泛的推廣應用，近年來發展的趨勢和特點是：

    ⑴大面積長效防護技術得到了廣泛應用

    對于長期暴露在戶外大氣的鋼鐵結構件，采用噴涂鋁、鋅及其合金涂層，代替傳統的刷油漆方法，實行陰極保護進行長效大氣防腐，近年來得到了迅速發展。如電視鐵塔、橋梁、公路設施、水閘門、微波塔、高壓輸電鐵塔、地下電纜支架，航標浮鼓、豎井井筒等大型工程，都采用了噴涂鋁、鋅及其合金方法進行防腐。目前國內有幾十個專業噴涂廠從事這方面工作，噴涂面積每年達幾百萬平方米以上。這項技術不僅在國內大量推廣應用，而且在援外工程中也得到了較好的推廣應用。

    ⑵修復強化大型設備及進口零部件國產化

    修復強化大型設備及進口零部件國產化 近年來這方面已有許多成功應用實例，如：一米七軋機、高速風機轉子，大型擠壓機柱塞、大型齒輪、電極擠壓成型嘴、大功率汽車曲軸等。這些工作的進行，一是解決了生產急需；二是節約了大量外匯。

    ⑶超音速火焰噴涂技術的應用

    隨著中國熱噴涂技術的發展與提高，對噴涂層質量要求也愈來愈高。近年來美國等國家發展起來的高速燃氣（HVOF）法是制備高質量涂層的一種新的工藝方法。由于超音速火焰噴涂方法具有很多優點，目前國內已先后從國外引進近十幾臺設備，在各工業部門發揮著重要作用。

    ⑷氣體爆燃式噴涂技術進一步得到應用

    該項噴涂技術由于粒子飛行速度可達800m/s以上，涂層與基體結合強度可達100MPa以上，孔隙率<1%，在某些領域里應用，優于其他噴涂方法。目前國內已安裝10臺以上。

    ⑸氧乙炔火焰塑料粉末噴涂技術發展迅速

    如前所述，國內近年來已有多家生產制造氧乙炔火焰塑料粉末噴涂設備，采用該項工藝技術，已在化工貯罐、管道、陶瓷行業瀘泥機板框、印染行業的導布輥、煤炭行業帶式運輸機鑄鐵托輪、石油行業注聚設備，以及表面裝潢等方面都得到了很好的應用，彌補了電噴塑的不足。為塑料涂層的應用，開辟了一個新的途徑。

    ⑹熱噴涂技術在化工防腐工程中得到應用

    腐蝕是機械部件受周圍介質的化學或電化學作用而失效的主要原因之一。它不僅使大量金屬材料受損失，從而造成的停產損失更難以估計，所以人們對化工防腐工作特別重視。熱噴涂層應用于腐蝕介質中，特別是強介質腐蝕，以前所以未能突破，其主要原因是封孔劑未能解決。眾所周知，噴涂層是存在著孔隙的，若不進行封孔處理，各種酸、堿、有機介質就會浸入孔隙，使涂層脫落，影響防腐效果。根據防腐工程的要求，近期中國已研制成功了聚酯型、有機聚合物型、樹脂型、塑料型、膠粘劑型等幾十種型號的封孔劑，適用于酸、堿、鹽及有機物的腐蝕環境，其使用溫度80～350℃。采用陶瓷涂層、氧化物涂層或金屬或合金涂層，根據不同介質，選用適當的封孔劑，已在許多化工腐蝕介質中應用，效果良好。該系列封孔劑已獲專利并獲國家發明獎。這些封孔劑的研究成功，使熱噴涂技術在化工防腐工程中的應用有了新進展。

    ⑺激光重熔技術開始應用

    近幾年來，高頻感應重熔、真空感應重熔只是在一定范圍內得到應用。激光重熔技術前幾年曾做過小面積試驗，并未廣泛應用。近期清華大學已將激光重熔技術用于閥門生產中，上海第二紡織機械廠已將激光重熔技術應用在紡織機械中。

    ⑻在建筑裝潢醫療衛生方面也得到了應用

    熱噴涂技術在建筑裝潢醫療衛生方面也得到了應用 近年來四川、上海、沈陽、云南等地采用熱噴涂技術噴涂了各種雕像、飾物、大型壁面等收到了良好效果，如沈陽市國際商場的孔雀開屏大型壁畫就采用了熱噴涂技術。隨著熱噴涂技術的發展與提高，該項技術已滲透到其他領域中，如生物領域用熱噴涂方法，制造人工骨骼，目前國內已臨床200多例，效果很好。此外，用熱噴涂方法制造的人工牙齒，也得到了初步應用。

    熱噴涂分類方法

    作為新型的實用工程技術目前尚無標準的分類方法，一般按照熱源的種類，噴涂材料的形態及涂層的功能來分。如按涂層的功能分為耐腐，耐磨，隔熱等涂層，按加熱和結合方式可分為噴涂和噴熔：前者是機體不熔化，涂層與基體形成機械結合；后者則是涂層再加熱重熔，涂層與基體互溶并擴散形成冶金結合。

    平常接觸較多的一種分類方法是按照加熱噴涂材料的熱源種類來分的，按此可分為：①火焰類，包括火焰噴涂、爆炸噴涂、超音速噴涂；②電弧類，包括電弧噴涂和等離子噴涂；③電熱法，包括電爆噴涂、感應加熱噴涂和電容放電噴涂；④激光類：激光噴涂。

    電弧噴涂

    電弧噴涂：在兩根焊絲狀的金屬材料之間產生電弧，因電弧產生的熱使金屬焊絲逐漸熔化，熔化部分被壓縮空氣氣流噴向基體表面而形成涂層。

    電弧噴涂按電弧電源可分為直流電弧噴涂和交流電弧噴涂。

    直流：操作穩定，涂層組織致密，效率高。

    交流：噪音大。

    電弧產生的溫度與電弧氣體介質、電極材料種類及電流有關（如Fe料，電流280安，電弧溫度為6100K）。但一般來說，電弧噴涂比火焰噴涂粉末粒子含熱量更大一些，粒子飛行速度也較快，因此，熔融粒子打到基體上時，形成局部微冶金結合的可能性要大的多。所以，涂層與基體結合強度較火焰噴涂高1.5～2.0倍，噴涂效率也較高。

    電弧噴涂還可方便地制造合金涂層或“偽合金”涂層。通過使用兩根不同成分的絲材和使用不同進給速度，即可得到不同的合金成分。電弧噴涂與火焰噴涂設備相似，同樣具有成本低，一次性投資少，使用也方便等優點。但是，電弧噴涂的明顯不足，噴涂材料必須是導電的焊絲，因此只能使用金屬，而不能使用陶瓷，限制了電弧噴涂的應用范圍。近些年來，為了進一步提高電弧噴涂涂層的性能，國外對設備和工藝進行了較大的改進，公布了不少專利。例如，將甲烷等加入到壓縮空氣中作為霧化氣體，以降低涂層的含氧量。日本還將傳統的圓形絲材改成方形，以改善噴涂速率，提高了涂層的結合強度。