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塗層(coating)是塗料一次施塗所得到的固態連續膜,是為了防護,絕緣,裝飾等目的,塗佈於金屬,織物,塑料等基體上的塑料薄層。塗料可以為氣態、液態、固態,通常根據需要噴塗的基質決定塗料的種類和狀態。

塗層圖片

依據所用塗料的種類而有不同的稱呼,如底漆的塗層稱為底漆層,面漆的塗層稱為面漆層。一般塗料所得塗層較薄,約在20~50微米,厚漿型塗料則一次可得厚達1毫米以上的塗層。   

是為了防護,絕緣,裝飾等目的,塗佈於金屬,織物,塑料等基體上的塑料薄層。     

用銅、鋁等金屬做成的導線外面,或有絕緣漆、或有塑料、橡膠等絕緣包皮。然而,絕緣漆、塑料、橡膠都怕高溫,一般超過200℃就會集化,失去絕緣性能。而許多電線正需要在高溫下工作,那該怎麼辦呢?對,讓高溫電絕緣塗層來幫忙,這種塗層實際上是一種陶瓷塗層,它除了能在高溫下保持電絕緣性能外,還能與金屬導線緊密「團結」在一起,做到「天衣無縫」,任你將導線七繞八彎,它們也不會分離,這種塗層非常緻密,塗上它,兩根電壓差很大的導線碰在一起,也不會發生擊穿現象。   高溫電絕緣塗層根據其化學成分的不同,可分為許多種類。如石墨導體表面上的氮化硼或氧化鋁、氟化銅塗層,到400℃仍有良好的電絕緣性能。金屬導線上的搪瓷到700℃,磷酸鹽為基的無機粘結劑塗層到1000℃,等離子噴塗氧化鋁塗層在1300℃,都仍保持著良好的電絕緣性能。   

高溫電絕緣塗層已在電力、電機、電器、電子、航空、原子能、空間技術等方面獲得了廣泛的應用。


應用 蒙皮塗層
  能防護鋁合金不受高速飛行時風沙和雨水沖蝕,不受海水和航空燃料的腐蝕並能改善空氣動力學性能。塗層應經得住 200°C左右瞬間溫度變化和強烈的日光輻照。飛機體積很大,烘烤條件受到限制,必須選用自干固化塗料,如丙烯酸或聚氨酯塗料。
發動機塗層
  整台發動機,從風扇到尾噴管的主要部件無不使用塗層。發動機塗層按用途分為抗氧化耐腐蝕塗層、隔熱塗層、耐磨塗層和封嚴塗層。   

①抗氧化耐腐蝕塗層:早期發動機因工作時間短而高溫合金又含有足夠的鉻、本身能抗氧化,所以不施加塗層。然而,隨著發動機壽命的延長和溫度的提高,以及高溫鎳基合金中鉻含量降到原有的50%,已不能抵抗高溫氧化和熱腐蝕,需要塗層防護。高溫氧化和熱腐蝕是渦輪葉片損壞的主要原因,可使工作壽命縮短到300小時。塗覆塗層后高溫部件工作壽命可延長2~3倍。壓氣機轉子和靜子葉片使用含鋁磷(鉻)酸鹽塗層保護。燃燒室既可使用高溫搪瓷又可塗覆含鋁磷(鉻)酸鹽塗層。渦輪轉子和靜子葉片多用加有鉻、鈦、硅、釔等改性元素的鋁化物擴散塗層或擴散障塗層。加力燃燒室使用高溫搪瓷或陶瓷塗層。 發展中的金屬-鉻-鋁-釔包覆塗層的使用壽命比擴散塗層增加一倍以上,使用溫度達1100°C。這種塗層常與氧化鋯基隔熱塗層組合使用,可降低溫度50~100°C。   

②耐磨塗層:影響發動機壽命的另一個因素是高溫磨損,包括撞擊磨損和微振磨損。爆炸噴塗或等離子噴塗碳化鎢-鈷、碳化鉻-鎳鉻塗層最為有效。塗覆后,零件的耐磨損壽命可延長7~100倍,已在大型運輸機的發動機上廣泛使用。   

③封嚴塗層:塗覆在發動機氣流通道的間隙部分。渦輪的徑向間隙每增大0.13毫米,發動機單位耗油量約增加0.5%;反之,減少0.25毫米,渦輪效率提高1%。另外,減少壓氣機的徑向間隙還可以提高發動機的抗喘振能力,從而改善飛行安全性。常用的封嚴塗層要求硬度適中,既有強度又便於刮削。滑石粉塗層和鎳-石墨塗層已獲應用。正在研製中的氧化鋯塗層能承受1300°C的高溫。

溫控塗層

  航天器在太空的熱環境十分惡劣,背陽面溫度可達-100°C,向陽面可達+120°C左右。為保證航天員的生命安全和儀器設備的正常運轉,在航天器表面塗敷溫控塗層可以平衡與空間的熱交換,維持艙內的正常溫度。已經獲得應用的溫控塗層有有機硅氧化鋅、硅酸鉀氧化鋯和氧化鋁塗層。

火箭發動機塗層

  液體火箭發動機一般採用再生冷卻,不需要塗層保護,但有時為了增加溫降,在燃燒室內壁噴塗氧化鋁或氧化鋯隔熱塗層。姿態控制火箭發動機多使用鈮、鉬等難熔合金,必須有防氧化塗層的保護才能工作。「阿波羅」號飛船指揮艙和登月艙的姿態控制火箭採用塗有二硫化鉬塗層的小型鉬合金髮動機。
偽裝塗層

  用以隱蔽軍事目標。現代偵察儀器探測能力已大大提高,偽裝塗料不僅要求顏色和外形與背景協調,而且要有與背景接近的光譜反射性能。偽裝塗層按適用的波段分為:反紫外、反可見光、反近紅外、反中紅外、反無線電波以及發展中的反多光譜照相偽裝塗料。飛行器可用單色保護迷彩偽裝,為使輪廓在複雜背景地區更難辨別,常採用變形迷彩。

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