發展金屬防護涂層技術的重要意義

金屬表面被腐蝕或磨損后，會造成設備破壞、管道泄漏、產品污染，以至釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費，使國民經濟受到巨大的損失。 一些發達國家由于腐蝕和磨損造成的經濟損失大約占GDP 的 2%～4%，超過每年各項自然災害（火災、 風災及地震等）損失的總和。我國每年腐蝕造成的經濟損失大約占GDP的4% 以上，達數千億元。另外，隨著尖端科學和現代工業的發展，各工業部門越來越多地要求機械設備能在高參數和極端工況條件下長期、穩定地運行，這對材料的性能提出了更高的要求。因此，發展材料表面防護和強化技術具有極其重要的意義。金屬防護措施無非是改變基材和添加防護涂層兩種技術思路。采用高性能的高級材料制造整體設備及零件以獲得表面防護和強化的效果，顯然是不經濟的，有時甚至是不可能的。所以，研究和發展先進防護涂層技術具有重大意義。

先進涂層技術是一門賦予材料及其零部件表面特定性能、提升材料的使用價值、延長零部件使用壽命的技術。能直接將高等級涂層材料復合到低等級基體材料零部件表面，形成一種高使用性能的復合材料零部件，來替代整體使用較昂貴材料的零部件，以較低的成本制造出采用其他技術難以制造的產品，是一種節能、節材、環保的新工藝、技術，對于提高零件的使用壽命和可靠性，推動高新技術的發展，節約材料、節約能源、保護環境等具有重要的意義。例如，在火箭技術中就大量采用了先進涂層防護技術。重要的部件包括噴管擴散段、喉襯、補燃筒、鼻錐及姿態控制中的受壓部件等。美國航天飛機計劃，在全部系統中約有8000多個零部件采用了先進涂層技術。現代新型渦輪發動機中的熱噴涂零件達到2000多個，約3000多個部位，另外各機型的飛機起落架避震桿都采用了長壽命、高可靠性的硬質合金耐磨抗震涂層技術。涂層技術在船舶、鋼結構橋梁、水閘門、儲罐等裝備及設施上也起到重要作用。在惡劣環境下船舶等鋼鐵結構腐蝕嚴重，在沒有防護措施的情況下，有的船舶中修換板率達50%以上。采用噴涂涂層技術在鋼結構上制備長效防腐涂層可使鋼結構的防腐壽命達到10年，甚至上100年，大大延長了鋼結構設施的維修周期。

在西方發達國家，以熱噴涂為代表的先進長效防護涂層技術已成為工業及裝備制造業的基本工業技術。我國防護涂層技術的研究和推廣應用還遠遠落后于發達國家，必須加快這方面的研發步伐。