Leed等人提出在金属粘结层和热障涂层之间增加阻止氧扩散涂层，并在金属粘结层和阻止氧扩散涂层、热障涂层和阻止氧扩散涂层之间增加梯度过渡层，以阻碍氧扩散到金属粘结层，形成脆性的金属-陶瓷界面，4．梯度结构在热障涂层中，由于粘结层金属和氧化锆陶瓷的热膨胀系数差异较大，这种差异将导致涂层内应力过大，并且在热循环条件下常发生陶瓷涂层的早期破坏。为了减小内应力，提高涂层与基体的结合强度，材料科学家开始在常规热障涂层中引入功能梯度材料制备技术。日本学者新野正之、平井敏雄和渡边龙三首先提出了FGM的概念，与此同时，中国学者袁润章等也提出了FGM的概念，并率先在国内开展了这方面的研究。FGM的设计思想是针对两种或两种以上性质不同的材料，通过连续改变其组成、组织、结构与孔隙等要素,使其内部界面消失，得到性能呈连续平稳变化的新型非均质复合材料。借助功能梯度材料的概念，使热障涂层结构梯度化，相应地，热膨胀系数将沿涂层厚度方向逐渐变化，从而缓和涂层制备过程中和热循环使用过程中产生的热应力。梯度功能材料为金属/陶瓷涂层材料无法解决的热应力缓和问题提供了一种有效的方法，这为热障涂层的应用带来了令人兴奋的前景。
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粘结底层特性及比较高使用温度粘结底层材料涂层特性应用范围比较高使用温度/℃Ni-Al(80/20)自粘结，涂层致密，耐热抗氧化，不耐电解质溶液腐蚀耐热抗氧化涂层，在含电解质的溶液中，不适宜用作粘结底层800Ni-Al(95/5)自粘结，涂层致密，耐热抗氧化，使用温度更高，不耐电解质溶液腐蚀1010NiCr-Al(94/6)自粘结，涂层致密，耐高温氧化和燃气腐蚀，不耐电解质溶液腐蚀980Ni-Cr(80/20)抗高温氧化，耐多种化学介质腐蚀，抗热震抗高温氧化并耐溶液腐蚀的粘结底层1260Mo不耐氧化，耐多种强腐蚀介质腐蚀，自粘结，耐边界润滑磨损耐多种化学介质腐蚀的自粘结涂层，耐边界润滑磨损涂层315MCrAlY优异的耐高温氧化、耐燃气腐蚀及耐热震涂层，不耐电解质溶液腐蚀耐高温热障陶瓷涂层粘结底层，抗高温氧化涂层1260~13162)腐蚀介质。对于在腐蚀介质中工作的涂层，进行涂层设计时要特别注意，粘结底层及工作层均应首先具备抵抗工作介质腐蚀的能力，此时，选择粘接底层时，应以耐工作介质腐蚀作为优先考虑条件，在此基础上，再考虑尽可能提高结合强度，如果粘结底层选择不当，涂层寿命很难满足使用需求。例如，某醋酸泵轴套防腐耐磨涂层选用Al2O3-TiO2陶瓷涂层作工作层。
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因此倍受世界各国材料界的重视。德国与美国继日本之后也开始大规模的研制，我国也将此研究列入了“863”计划，短短十几年中，迅速发展取得了令人瞩目的成就。航天、航空、飞机、卫星、运载火箭等需要耐超高温的热屏障材料，核反应堆、发动机用耐热材料、热遮蔽材料，使用FGM热障涂层后可大幅度提高热效率。国内已经对功能梯度热障涂层的抗热震性能进行了研究，王富耻等人对等离子喷涂方法制备的ZrO2-NiCrAl系梯度热障涂层在瞬态热负荷下的破坏机理进行了研究，指出：陶瓷面层除了冷却过程中的径向拉力超过陶瓷材料的强度导致涂层破坏的模式以外，在加热的过程中陶瓷层间界面出现大的轴向拉伸应力，**终可以导致涂层剥落。朱景川等人对ZrO2-Ni系梯度热障涂层的热冲击与热疲劳行为进行了研究，结果表明：ZrO2-Ni系梯度热障涂层的抗热冲击参数呈梯度分布，热冲击破坏符合热疲劳损伤机理，裂纹的准静态扩展为其控制因素；热疲劳裂纹在梯度层内以微孔聚集、连接方式萌生和扩展，而在梯度层间无横向贯穿裂纹，克服了传统涂层的热应力剥落问题。黄维刚对ZrO2-NiCoCrAlY系梯度热障涂层进行了研究，认为去应力退火可以进一步提高涂层的抗热冲击性能。
耐温可达600-800℃;●***的耐磨性能：高硬度，光滑底面涂层硬度可达7H;●耐酸碱、耐腐蚀、耐盐雾、耐紫外线;●环保型涂层，无气味，漆膜光泽度高，可调色;●优异的电气绝缘性能，耐高压.二、金属表面涂层适用材质黑色金属、有色金属、五金、不锈钢、电镀制品三、固化方式85度烘烤表干30min后170度加热10min固化四、应用范围尤其适应恶劣环境下使用的黑色金属、有色金属五金制品的表面防腐蚀、绝缘、防锈、耐高温。五、施工方法将金属防腐纳米涂层采用喷涂、刷涂、滚涂、浸涂等方式涂于需进行表面保护的物体表面，中温烘箱加热干燥固化。☆施工前处理●喷涂前先对被涂物件进行表面处理，***表面上的残旧漆膜、锈迹、油污、氧化皮及杂物，要求达到无锈、无油污、无尘埃、无水痕●处理干净后的表面应及时喷涂，防止重新有灰尘●要求施工环境无灰尘、有排风装置或相应的空气吸尘设备，以保证施工质量☆涂装●使用前要充分搅拌均匀，根据各种加工工艺的要求，可采用多种不同形式的涂油方法（如刷涂、喷涂、浸涂等）。特殊需要可涂两遍以上。●空气喷涂方式施工推荐：风压：，喷涂距离：15-25厘米，喷枪孔径：5-15微米●环境温度：10-30°C。
该效应十分有利于变形粒子与基体表面形成微区冶金结合，从而提高粘结合底层与基体之间的结合强度。(2）具有抗氧化耐腐蚀能力。特别是作为陶瓷涂层的粘结底层，当在高温下工作时，环境中的氧气和腐蚀介质能够通过陶瓷涂层的孔隙侵入到粘结底层，这就要求粘结底层在高温下能形成致密的氧化物保护膜，以保护基体金属不被氧化和环境介质的腐蚀。(3）涂层表面具有合适的粗糙度，它不仅能为喷涂工作层提供良好的粗化表面，有利于提高工作层与粘结底层之间的结合强度，而且对工作层表面的粗糙度也有直接影响。(4）具有合适的热物理性能，特别是热膨胀系数、热导率等，比较好介于基体材料和工作层之间，以减小两者之间的热膨胀不匹配性，降低涂层内的热应力和体积应力，有利于提高涂层的使用寿命。鉴于粘结底层的重要性，在进行涂层设计时，应综合考虑基材热物理特性和具体工况条件谨慎选择。2.粘结底层材料选择方法在进行涂层设计时，针对粘结底层的选择，主要考虑以下两方面因素的影响。(1）粘结底层与基体材料的相容性。当基材为普通碳钢、合金钢、不锈钢、镍铬合金、铝、镁、钛、铌等材料时，可选用具有“自粘结”效应的喷涂粉末作为粘结底层材料，涂层十分致密，孔隙率低。
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为底层钢提供电流保护。比如说，如果由于切割边缘，划痕或严重的涂层损坏这类情况致使底层的钢材暴露出来，在钢材开始腐蚀之前也会是周围的涂层首先被腐蚀。电流保护(也称为阴极保护)是由于锌的电负性比铁/钢更强，当锌涂层被涂覆时，它作为一种牺牲阳极首先被腐蚀，底层的钢成为阴极被保护。这种电流腐蚀将持续到阳极材料(锌涂层)完全被消耗。尤其是在建筑中，涂层难免会被刮伤或损坏，所以电流保护是很重要的。正因如此，在保护钢构件时，锌金属涂层优于铝涂层。虽然锌和铝在电流系列性质方面很接近，但是由铝形成的保护性氧化膜是很难穿透的，不会被腐蚀所消耗，因此不会为受损的钢提供电流保护。另一方面，锌涂层所形成的有效屏障不像铝那样具有保护作用，因此它会优先腐蚀而保护受损或暴露的钢。结论金属涂层将屏蔽作用和电流保护相结合，提供了一种在应用、成本和多功能性方面****的腐蚀防护。它们是保护其他金属如钢铁（技术上是金属合金）免受由于腐蚀而降解的有效方法。这种保护可以将易碎金属用于许多要求不高的应用中，否则这些金属是不适用于这些方面。金属处于不稳定状态会发生腐蚀现象,采用防腐蚀涂层是***、**经济、应用**普遍的方法。
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