金屬及其合金在艦船防腐中應(yīng)用廣泛，特別是與外部海水直接接觸的部分，作為防腐蝕以及具有強硬度和韌性要求的結(jié)構(gòu)材料。除此之外，金屬及其合金因其優(yōu)越的耐腐蝕、耐磨性能，作為重要的涂層材料而被廣泛應(yīng)用于艦船上。隨著艦船材料應(yīng)用要求的提高，復(fù)合材料應(yīng)運而生，其中既可以抗高溫又具有優(yōu)良耐腐蝕、耐磨性能的金屬陶瓷材料由此誕生，并逐漸被應(yīng)用于有高溫、耐腐蝕等要求的發(fā)動機、內(nèi)燃機上，這些部位對于承受熱量和機械性能具有特殊要求。金屬陶瓷復(fù)合材料不僅具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，同時也繼承了金屬的韌性好，陶瓷的耐高溫的雙重性能，使得金屬陶瓷復(fù)合材料受到廣泛青睞。

一、金屬合金涂層

隨著現(xiàn)代艦船工業(yè)對溫度、壓力等提出更高要求，金屬及其合金涂層也日益受到青睞。金屬防護(hù)涂層的研究是從1960 年之后開始進(jìn)行正式研究，最先研究的對象是MCrAlY，隨著研究的深入，該產(chǎn)品的工業(yè)化成為現(xiàn)實，并因其優(yōu)良的耐高溫性能和耐腐蝕性能而被廣泛接受和應(yīng)用。目前研究應(yīng)用最廣泛的是鈷鎳銫鋁合金涂層，這種合金不僅具有金屬及其合金的優(yōu)良特點，還具有成分可控、材料本身性質(zhì)穩(wěn)定且涂層接觸界面也非常穩(wěn)定的特點，高溫時能夠形成性質(zhì)穩(wěn)定的氧化物，例如氧化鋁，有利于被保護(hù)材料的防腐。該材料本身成分易于調(diào)整，可以依據(jù)不同的需求對金屬合金成分進(jìn)行調(diào)整，以改善涂層的性能。金屬涂層的改進(jìn)方法多種多樣，除了上述成分調(diào)整方法外，還可以通過控制擴散方法來控制合金的作用順序，從而滿足航空航天或者其他方面對于金屬合金的需求。金屬涂層的改進(jìn)方法同樣包括工藝改進(jìn)，工藝改進(jìn)能夠為涂層提供滿足使用性能的空間。但隨著艦船材料對于涂層使用要求的進(jìn)一步提高，僅憑上述方法得到的金屬及其合金涂層已經(jīng)難以滿足實際需求，因此開發(fā)一種新型的耐高溫且耐腐蝕性良好的涂層材料顯得十分迫切。

二、陶瓷涂層

隨著對于涂層研究的進(jìn)一步深入，人們不再局限于對涂層本身的研究，而是將艦船材料和涂層作為一個系統(tǒng)研究的對象來研究，其原因在于對于涂層的研究應(yīng)同時考慮應(yīng)用的船體材料以及它們相互作用的影響，這樣才能兼顧艦船材料的功能性以及使用環(huán)境的需求，陶瓷涂層因其特殊的組成可以實現(xiàn)不考慮基體而單獨進(jìn)行研究，因此人們開始研究耐腐蝕性好且可以實現(xiàn)剝離基體而單獨進(jìn)行研究的陶瓷涂層。學(xué)者們對陶瓷涂層與其他材料的耐腐蝕性能做了比較，數(shù)據(jù)如圖1 所示。由圖1 可得出，陶瓷材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。表1 為對應(yīng)參數(shù)表。陶瓷涂層具有非常多的優(yōu)良特點，例如高硬度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高耐腐蝕性等。陶瓷涂層擺脫了對于基體研究的限制，能夠單獨作為個體研究，且不影響其使用性能，不受基體尺寸限制，且陶瓷損壞后易于得到有效修復(fù)，這些都是普通涂層材料難以具有的性質(zhì)，但是陶瓷材料也具有其缺點，如韌性不及金屬材料，涂覆在基體之后容易隨著艦船變形或者碰撞而剝落。

三、金屬陶瓷復(fù)合涂層

普通的金屬合金材料涂覆在艦船表面容易因摩擦、電位腐蝕、海水腐蝕等情況導(dǎo)致涂層脫落，從而失去涂層的作用，而金屬陶瓷涂層除了具有金屬的韌性同時也具有陶瓷本身的化學(xué)惰性能夠有效阻隔海水、電位帶來的腐蝕。金屬陶瓷復(fù)合涂層技術(shù)經(jīng)歷了2 個階段：首先是兩層涂層階段，兩層涂層由表面陶瓷涂層和內(nèi)部金屬涂層組成，外層陶瓷涂層起表面隔離的目的，內(nèi)部金屬涂層起保護(hù)作用，涂層能夠有效阻隔海水或者微生物帶來的侵襲，但兩層涂層也有其固有缺陷，如陶瓷涂層和金屬涂層直接接觸會帶來的膨脹系數(shù)不均勻甚至因此導(dǎo)致涂層碎裂的問題、也會因?qū)嵯禂?shù)不同而導(dǎo)致溫度傳導(dǎo)問題。為克服此類問題，研究者們使用了中間層這一過度體來連接金屬和陶瓷涂層，保證傳熱和膨脹的順暢性，克服了涂層直接接觸的固有問題，緩解了熱傳導(dǎo)問題及膨脹剝落問題。影響金屬陶瓷涂層的因素有很多，其中最重要的是金屬陶瓷涂層材料的選取以及噴涂技術(shù)的選取，同時這些決定因素也是金屬陶瓷涂層能夠得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。影響金屬陶瓷涂層耐腐蝕的因素主要有：材料中摻雜元素的選取比例、粘結(jié)層的厚度等，例如就粘結(jié)厚度來說，能夠顯著影響艦船材料的耐腐蝕性能，鈷鎳鋁合金在最優(yōu)厚度下，能夠緩解應(yīng)力集中而導(dǎo)致的涂層破裂問題，粘結(jié)層厚度的選擇能夠決定對內(nèi)層-艦船材料和對外層-接觸層的元素供給量（一般為鋁元素，粘結(jié)層對外提供高鋁，高鋁具有非常好的耐腐蝕的性能）。隨著研究進(jìn)一步加深，人們逐步推導(dǎo)出了最優(yōu)過渡層厚度，該過渡層既能緩解因應(yīng)力過度集中而導(dǎo)致的涂層剝落，又能實現(xiàn)對內(nèi)對外元素供給，起到耐腐蝕的作用。摻雜元素的選擇在于艦船材料的實際需求，根據(jù)實際需求對金屬陶瓷涂層進(jìn)行成分調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)艦船材料的多種功能。值得一提的是，研究證明具有優(yōu)良性能的金屬陶瓷涂層并不是簡單的兩層涂覆，而是充分考慮了應(yīng)力、成分、隔熱性能、耐腐蝕性等多種因素的機械性能復(fù)合，這也是與以往研究重大不同的地方。關(guān)于金屬陶瓷涂層的應(yīng)用在國內(nèi)進(jìn)行了廣泛的研究，開發(fā)出了具有減震降噪耐腐蝕性能的金屬陶瓷涂層，該涂層采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)上對噪音實現(xiàn)衰減，具有優(yōu)良的耐高溫、耐海水腐蝕、耐船艙內(nèi)煙氣和各種腐蝕介質(zhì)腐蝕的性能。表2 為對應(yīng)參數(shù)表。

對于金屬陶瓷涂層的耐腐蝕性而言，制備工藝同樣至關(guān)重要。研究表明將高阻尼材料制備成具有線性和粉末結(jié)構(gòu)的材料，并采用表面處理技術(shù)涂覆在艦船表面能夠更加容易實現(xiàn)復(fù)合涂層的耐腐蝕性。除了上述影響金屬陶瓷復(fù)合涂層耐腐蝕性的因素外，噴涂技術(shù)也是影響金屬陶瓷應(yīng)用的重要因素。目前應(yīng)用較多的是電子束物理氣相沉積法、火焰噴涂、等離子噴涂、超音速火焰噴涂、爆炸噴涂等熱噴涂方法，熱噴涂方法能夠得到具有致密結(jié)構(gòu)、成分均勻等優(yōu)點的復(fù)合涂層，但是也難以擺脫噴涂設(shè)備價格昂貴、噴涂過程中多氣泡等問題，這對于艦船材料而言，是非常致命的。因此對于熱噴涂技術(shù)而言，改進(jìn)其工藝，有效提升噴涂效率、降低噴涂孔隙率，優(yōu)化耐腐蝕性能是熱噴涂技術(shù)研究的關(guān)鍵。冷噴涂技術(shù)是近年興起的新型噴涂技術(shù)，它克服了熱噴涂技術(shù)價格昂貴、噴涂過程無較大熱效應(yīng)等缺點，是近年來爭相研究的噴涂技術(shù)。但是冷噴涂技術(shù)得到的涂層的耐腐蝕性并不優(yōu)于熱噴涂技術(shù)，原因可能在于冷噴涂技術(shù)難以得到致密均勻的噴涂復(fù)合層，因此提高金屬陶瓷耐腐蝕性，噴涂技術(shù)也是關(guān)鍵。

四、結(jié)語

影響金屬陶瓷防腐性能的因素多種多樣，例如涂層層數(shù)、涂層組成、涂層厚度、噴涂技術(shù)等，在考慮涂層涂覆時應(yīng)考慮基體材料本身的性能，取得最優(yōu)重要參數(shù)比是關(guān)鍵，也是探索金屬陶瓷材料開發(fā)的重要方向，此外金屬陶瓷涂層的噴涂技術(shù)也是影響其耐腐蝕性能的重要因素，尋求更加合適的噴涂技術(shù)將是未來研究的關(guān)鍵。

五、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊

夢能對技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進(jìn)行定期校驗，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

工廠業(yè)務(wù)：長期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計院：提供防腐方案設(shè)計、性能檢測、施工方案、現(xiàn)場技術(shù)指導(dǎo)。

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