高性能陶瓷噴涂是一類非金屬無機涂層的總稱，它是在有機樹脂，金屬和合金之后出現(xiàn)的。在過去的半個世紀(jì)中，隨著航空航天工程和電子軍事工業(yè)等尖端技術(shù)的發(fā)展，高性能陶瓷涂料也得到了持續(xù)高速發(fā)展。通過將這些新型高溫材料和金屬基材結(jié)合在一起制成的涂層零件已整體集成在一起。陶瓷材料的特性具有陶瓷涂層和涂層的高耐熱性，高可塑性和高導(dǎo)電性的優(yōu)點?；窘饘俨牧峡梢曰ハ嘌a充，從而保持原始基本材料的結(jié)構(gòu)強度。
成型方法
①固相沉積法：如自蔓延高溫合成法。
②氣相沉積法：如物理氣相沉積（PVD），化學(xué)氣相沉積（CVD）。
③濕化學(xué)法：溶膠-凝膠法，化學(xué)鍍和化學(xué)復(fù)合鍍等。
④熱噴涂法：如等離子噴涂，火焰噴涂等。該方法占陶瓷涂料市場份額的50％以上。
優(yōu)勢：
①可以靈活地將陶瓷材料的耐高溫，耐磨，耐腐蝕等特性與金屬材料的高強度，韌性，可加工性，導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性相結(jié)合，并利用彼此的長處彌補缺點，并最大限度地發(fā)揮綜合優(yōu)勢，以滿足機械產(chǎn)品所需的結(jié)構(gòu)性能和環(huán)保性能。
②可用于制備陶瓷涂層的材料種類繁多，可根據(jù)需要組合使用陶瓷和陶瓷，陶瓷和金屬，陶瓷和塑料等材料。而且很容易與原始的金屬加工工況相結(jié)合，以實現(xiàn)企業(yè)的技術(shù)改造。
③陶瓷涂層易形成，沉積速度快，涂層厚度可控?？梢圆捎貌煌臒Y(jié)工藝對薄壁零件，中空零件和異型零件的表面進(jìn)行噴涂，并且還可以實現(xiàn)產(chǎn)品的局部噴涂強化。
④可以在不同的基材上制備具有良好加工性能的陶瓷涂層。例如，各種金屬，水泥，耐火材料，石石膏和其他無機材料；塑料和有機材料；木材，紙板等，其性能都可以通過噴涂陶瓷涂料來改善。陶瓷涂層損壞后，可以重新使用金屬基材，并且可以在此處噴涂陶瓷陶瓷（如果其他基材沒有損壞并且影響二次使用，則同樣如此）。
⑤減少材料消耗。陶瓷涂層的厚度通常在幾十微米至幾毫米之間，并且陶瓷材料的密度小，因此材料消耗少，但是增加值高。
⑥不受工件尺寸和施工現(xiàn)場的限制。所噴涂的產(chǎn)品可以是大的或小的，并且形狀不受限制。它可以在熱噴涂工廠或現(xiàn)場建造。
缺點：
①塑性變形能力差，對應(yīng)力集中和裂紋敏感，抗熱震性和抗疲勞性差。
②陶瓷涂層材料和金屬材料的膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率差異很大，使用過程中不同的應(yīng)力狀態(tài)會影響其使用壽命。
③通過分子力使涂層與基材機械聯(lián)鎖或結(jié)合，存在粘合強度不同的問題。
應(yīng)用領(lǐng)域
①航空航天工業(yè)：隔熱涂層是現(xiàn)代航空發(fā)動機的關(guān)鍵技術(shù)之一。航空發(fā)動機的熱端部件，例如火焰管，加力燃燒室，渦輪葉片等，通常使用等離子噴涂的Al2O3，ZrO2或多層金屬陶瓷復(fù)合涂層。航空航天工業(yè)中更復(fù)雜的組件對材料的要求更加嚴(yán)格。穩(wěn)定，可靠的性能，輕巧的高性能陶瓷涂層被應(yīng)用于液體火箭發(fā)動機的推力室。固體火箭發(fā)動機的尾噴嘴在短時間內(nèi)有效。解決高溫腐蝕和隔熱問題。
②電力行業(yè)：火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的鼓風(fēng)機和引風(fēng)機葉片采用等離子噴涂WC / Co金屬陶瓷涂層，可減少高速粉塵環(huán)境下風(fēng)機葉片的磨損。與原始的無涂層刀片產(chǎn)品相比，使用壽命增加了4倍以上。大型水利工程的液壓葫蘆中的活塞桿必須承受開閉閘門時在重載下往復(fù)滑動的磨損，而且還要抵抗水蒸氣隨時間的腐蝕。傳統(tǒng)的鍍鉻活塞桿在使用一段時間后會漏油甚至堵塞，這直接影響閘門的打開，關(guān)閉和定位。
③石化行業(yè)：等離子涂層陶瓷涂層柱塞的應(yīng)用實例很多，通常使用Cr2O3，Al2O3或Al2O3-TiO2陶瓷涂層。如石油勘探中的泥漿泵柱塞，化學(xué)纖維生產(chǎn)中的C型泵柱塞和二氧化碳泵柱塞。
為了防止輸送的液體介質(zhì)泄漏，機械動力密封環(huán)和軸套由陶瓷噴涂部件制成，就端面而言，它們已被廣泛用于石油，化纖和化肥的生產(chǎn)中密封。
球閥是用于輸送高溫高壓的包含固體顆粒和腐蝕性漿液的關(guān)鍵部件之一。密封性要求非常嚴(yán)格。等離子噴涂的Cr2O3或HVOF噴涂的WC / Co涂層有效地解決了這一問題，其使用壽命增加了約10倍。
④冶金工業(yè)：連續(xù)退火輥
鋼板專用爐采用等離子噴涂Al2O3 + 25％ZrO2復(fù)合涂層，使用壽命是原來的高溫合金和石墨輥的6-8倍。
熱浸鍍鋅的沉降輥采用HVOF噴涂金屬陶瓷涂層，具有優(yōu)異的熔融鋅耐蝕性和良好的耐磨性。這種新型的沉降片滾輪的使用壽命為一個月，比原來的沉降片滾輪更長。壽命增加兩倍以上。
熱浸鍍鋁的凹輥曾經(jīng)是熱浸鍍鋁的關(guān)鍵技術(shù)。等離子噴涂尖晶石涂層和水玻璃密封處理大大提高了使用壽命，可以使用超過15天。
⑤輕工業(yè)：為了克服紗線和化纖在紡織機械零件上的磨損，輕紡織工業(yè)中的許多零件都使用陶瓷涂料，例如輥，開槽輥，摩擦板等。等離子噴涂Al2O3-TiO2或通常使用Cr2O3涂層。
⑥印刷包裝行業(yè)：在印刷行業(yè)中，墨斗輥和膠印輥使用等離子噴涂的Cr2O3陶瓷涂層，鑄鐵印刷輥使用Al2O3-TiO2的涂層，電暈輥用于印刷聚乙烯等塑料薄膜，使用等離子噴涂的Al2O3涂層用作絕緣涂層，包裝行業(yè)的瓦楞輥使用等離子噴涂Cr2O3陶瓷涂層。
