腐蝕和磨損是造成材料和零部件失效的主要原因。據(jù)有關(guān)資料報(bào)介紹,發(fā)達(dá)國(guó)家每年由腐蝕和磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的4%~5%,而全世界每年生產(chǎn)的鋼材約有1/10變成鐵銹。我國(guó)每年由腐蝕和磨損所造成的經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)數(shù)千億元人民幣。材料是人類文明發(fā)展的物資基礎(chǔ),也是人類文明發(fā)展的重要標(biāo)尺。現(xiàn)代工程對(duì)材料性能的要求往往是多重性的,有時(shí)甚至是矛盾的。許多工程結(jié)構(gòu)部件,既要求很高的強(qiáng)韌性,同時(shí)要求具有很高的表面硬度和耐磨性(材料的強(qiáng)韌性和表面硬度是相矛盾的);既要求很高的高溫強(qiáng)度,又要求具有良好的隔熱性。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)壁要求材料具有良好的隔熱性,外壁又要求良好的散熱性,對(duì)工程材料的雙重性要求越來(lái)越重要。這些材料的特殊性能要求往往是發(fā)生在材料工作的表面。表面工程技術(shù)領(lǐng)域最關(guān)鍵技術(shù)之一——噴涂技術(shù)就是在不改變基體材料性能的基礎(chǔ)上,賦予材料或零部件表面特殊功能性能,達(dá)到提高綜合性能的目的,是制備復(fù)合材料最有效工藝技術(shù)之一。
熱噴涂技術(shù)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段:第一階段是簡(jiǎn)單的熱噴涂工藝;第二階段是熱噴涂技術(shù);第三階段是形成完整的熱噴涂工業(yè)體系。
(1)第一階段熱噴涂工藝在1910年,瑞士工學(xué)博士MUSchoop發(fā)明了世界上第一個(gè)金屬噴涂裝置——金屬溶液式噴涂。它是將低熔點(diǎn)金屬溶液注入到經(jīng)過(guò)加熱的壓縮空氣氣流中,在壓縮氣流動(dòng)力的作用下,使金屬溶液霧化并加速噴射沉積到基體表面上形成涂層。