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　　為了保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、降低資源消耗，進(jìn)入新世紀(jì)后我國(guó)開(kāi)始構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。提出了關(guān)于建設(shè)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“4R”發(fā)展原則(Reduce減量化，Reuse再利用，Recycle再循環(huán)，Remanufacture再制造)，其中再制造是循環(huán)經(jīng)濟(jì)中最具活力的部分。而熱噴涂技術(shù)是再制造領(lǐng)域中一項(xiàng)十分重要的技術(shù)。它可以制備耐磨、耐腐蝕、隔熱、導(dǎo)電、絕緣、減磨、潤(rùn)滑、防輻射等多種功能涂層，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)，并取得了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　熱噴涂材料是熱噴涂技術(shù)的重要組成部分，它與熱噴涂工藝、熱噴涂設(shè)備共同構(gòu)成了熱噴涂技術(shù)的主體。自瑞士的M.U.Schoop博士于1910年完成最初的金屬熔液噴涂裝置以來(lái)，熱噴涂技術(shù)已有近百年的歷史。在此期間相繼出現(xiàn)了火焰噴涂、電弧噴涂、爆炸噴涂、等離子噴涂、超音速火焰噴涂、高速電弧噴涂、超音速等離子噴涂以及冷噴涂技術(shù)。而熱噴涂材料也伴隨著設(shè)備與技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展?；仡櫄v史，熱噴涂材料的 發(fā)展大體經(jīng)歷了四個(gè)階段。

　　第一階段是以金屬和合金為主要成份的粉末和線材為主要特征。早期的粉末材料主要是通過(guò)破碎及混合等初級(jí)制粉方法生產(chǎn)的，而線材則是用拉拔工藝制造出一定直徑的金屬絲或合金絲。材料的種類也比較單一，主要是一些金屬及其合金，如鋁、鋅、銅、鎳、鈷和鐵等。涂層功能較單一，大體是防腐和耐磨損，應(yīng)用面相對(duì)較小。這些材料采用的噴涂工藝只有粉末火焰噴涂、線材火焰噴涂及電弧噴涂等。

　　第二階段是以自熔性合金為主要特征的。上世紀(jì)五十年代中期，人們發(fā)現(xiàn)要解決工業(yè)設(shè)備中存在的大量磨損問(wèn)題，十分有必要改進(jìn)工藝，制取更耐磨的涂層。經(jīng)過(guò)幾年的努力，自熔性合金問(wèn)世并發(fā)展了火焰噴焊工藝，這就是著名的“硬面技術(shù)”。自熔性合金是在Ni、Co和Fe基的金屬中加入B、Si、Cr這些能形成低熔點(diǎn)共晶合金的元素及抗氧化元素，噴涂后再加熱重熔，獲得硬面涂層。這項(xiàng)技術(shù)在某種程度上是受焊接堆焊工藝的啟發(fā)。由于這些涂層具有高硬度、高冶金結(jié)合及很好的抗氧化性，從而在耐磨及抗氧化性方面邁出了一大步。自熔性合金的出現(xiàn)，對(duì)熱噴涂技術(shù)起了巨大的推動(dòng)作用。這一階段另一項(xiàng)技術(shù)突破是等離子噴涂設(shè)備的問(wèn)世。等離子焰流溫度高達(dá)1萬(wàn)度，幾乎可以噴涂一切具有物理熔點(diǎn)的材料。于是，一些具有較高耐磨、耐高溫、抗燃?xì)飧g及隔熱性能的陶瓷和金屬陶瓷材料就可以作為熱噴涂材料進(jìn)行使用，使熱噴涂技術(shù)開(kāi)始從簡(jiǎn)易的維修車間步入航空、航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，并解決了大量令冶金工程師頭痛的材料問(wèn)題。不僅使那些擔(dān)心采用這項(xiàng)技術(shù)會(huì)使飛機(jī)從天上掉下來(lái)的飛機(jī)設(shè)計(jì)師們放下了心，而且自那時(shí)起，一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)就有成百件以上的零件納入了技術(shù)規(guī)范，必須采用熱噴涂技術(shù)才得以達(dá)到設(shè)計(jì)師們的要求。

　　第三階段是以復(fù)合材料的發(fā)展為主要特征的。七十年代中期出現(xiàn)了一系列的復(fù)合粉和自粘結(jié)一次噴涂粉末，而八十年代，則是以?shī)A芯焊絲作為電弧噴涂材料進(jìn)入市場(chǎng)為主要標(biāo)志。通過(guò)材料成份與結(jié)構(gòu)的“復(fù)合”，達(dá)到噴涂工藝的改進(jìn)和涂層性能的提高。鎳包鋁和鋁包鎳復(fù)合粉取代了傳統(tǒng)的Mo絲，改善了打底層粘結(jié)性;自粘接一次粉綜合了打底粉與工作粉雙重功能，簡(jiǎn)化了噴涂工藝。怕氧化或氮化的金屬或陶瓷被Ni或Co這些金屬包裹之后，不僅保護(hù)了核心成份，同時(shí)又會(huì)與核心成分發(fā)生化學(xué)或冶金反應(yīng)，賦予涂層更好的性能。復(fù)合材料不局限于粉末，在線材方面也出現(xiàn)了復(fù)合噴涂絲。尤其是填充型復(fù)合線材，已開(kāi)始擁入市場(chǎng)，這些復(fù)合絲可以用線材火焰噴涂，但主要用電弧噴涂，使這些原來(lái)只能形成金屬-合金涂層的工藝，可以噴涂帶有陶瓷類硬質(zhì)點(diǎn)的硬質(zhì)耐磨材料，使涂層的應(yīng)用面大為拓展。

　　第四階段是以軟線材料和納米材料為主要特征的。為克服粉末噴涂的缺點(diǎn)把粉末熔煉軋制成線材進(jìn)行噴涂也已經(jīng)很早了，但是，有許多材料無(wú)法軋制成線材。之后又產(chǎn)生了粉芯線材，即把粉末包在鋼皮中進(jìn)行噴涂，可以用火焰，也可以用電弧噴涂。但有許多導(dǎo)電性能差的粉末或不導(dǎo)電的材料無(wú)法用電弧噴涂。同時(shí)鋼皮材料成分也混入涂層之中，粉芯線材熔粉不均也都直接影響涂層的質(zhì)量。法國(guó)SNMI公司把包皮材料改用塑料做成柔性軟線，塑料材料在噴涂過(guò)程中(大約400℃)就揮發(fā)掉不參與涂層中去，而且所有可用于熱噴涂的材料都可以做成軟線，這就是熱噴涂材料形態(tài)上的進(jìn)步和新發(fā)展。

　　納米材料是指由極細(xì)晶粒組成的特征維度尺寸<100nm的固體材料。自納米材料誕生到現(xiàn)在已制備出包括金屬、非金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物等在內(nèi)的各種納米材料。由于其不同于微觀和宏觀物質(zhì)的許多介觀特性，成為科技發(fā)展前沿中極具挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域。同一種材料，當(dāng)尺寸減小到納米級(jí)時(shí)，由于位錯(cuò)的滑動(dòng)受到限制，表現(xiàn)出比基體相材料高得多的硬度，其強(qiáng)度和硬度可提高4～5倍。納米材料界面量大，界面原子排列混亂，原子受外力作用產(chǎn)生變形時(shí)，很容易遷移、擴(kuò)散，表現(xiàn)出非常好的塑性、韌性、延展性，具有高強(qiáng)度、高塑性甚至超塑性的納米材料，對(duì)材料的表面改性具有特殊意義。表面工程在其發(fā)展過(guò)程中，正需具有許多特質(zhì)的納米材料來(lái)促進(jìn)其發(fā)展。