摘要：简介了金属基体陶瓷涂料的应用及其优点。综述了适用于专门金属基体和通用金属基体的陶瓷涂料的最新进展。专用陶瓷涂料可以保护碳钢、不锈钢，也可以用于钛合金基体、Ni基高温合金和铌合金；通用陶瓷涂料功能分为防腐蚀涂料、耐热涂料、耐火隔热防锈涂料、耐磨涂料及提高基体生物相容性的涂料。列举了重点开发的金属基体陶瓷涂料的领域。

    关键词：金属基体；防护；涂料；陶瓷涂料

    0引言

    金属基体防护用陶瓷涂料可用于：高温蒸汽管道、热交换器、高温炉、石油裂解设备、发动机排气部位及排气管等；通过阻止导热而达到降低能耗的领域，例如船舶甲板、汽车外壳、油罐外壁等；各类海上运输工具、采油平台、海洋设备等金属构件涂覆的防海水腐蚀涂料。金属基体防护采用陶瓷涂料，与有机涂料相比，具有耐高温、耐磨、耐腐蚀和原料来自于天然矿物的优点，近几年该领域正在形成研究热点。

    1适用的金属基体

    1．1钢

    航空、宇航事业用的无机型涂料耐热可达400～1200摄氏度，但漆膜较脆，须加热才能固化，且对底材的处理要求更严格，对于大型设备的涂装极为不便。一种可以常温固化、耐900—1200摄氏度的涂料适用于高温下使用的钢制炉、蒸汽管道、发动机、排气管、热交换器、导弹发射架等。其由改性环氧树脂20％一80％(质量分数，下同)、石英粉10％一50％、防沉剂1％一10％、增稠剂1％一10％、流平剂1％～5％及抑泡剂1％一5％组成A组分；由固化剂5％一30％、石英粉30％一60％、防沉剂1％一10％、增韧剂5％一15％、流平剂1％一5％、促进剂1％一5％和消泡剂1％一5％组成B组分；A、B组分以1：1现场混合。其中，改性环氧树脂可提高涂层的柔韧性；抑泡剂和消泡剂可提高涂层绝缘性能和防腐性能。

    反应炉、废物焚化炉和锅炉钢制管壁受高温、腐蚀性气体和腐蚀性固体颗粒的侵蚀，不可能用含间隙的管壁板、耐火材料或混凝土来保护。抗污或抑制固体黏附的易清洁表面(特氟隆效应的低能量表面)或荷叶表面(植物微结构)系有机涂层不耐高温。一种用于锅炉内的金属管壁的陶瓷涂层包含氮化硼以形成低能量的表面，纳米陶瓷颗粒作为粘结剂。

    1．1．1碳钢

    在冶金、电力、化工生产中，特别是热电厂的过热器管、再热器管、水冷管、省煤器管的工作气温达600℃以上，气体中夹有30％的8～16目的颗粒，流速约10m／s。为防止管壁高温氧化和磨损，可施涂陶瓷涂料。涂料以陶瓷颗粒为骨料，磷酸与氢氧化铝反应制磷酸二氢铝为基料，添加多种无机填料，刷涂于A3样板(40mm×3．5mm×30mm)上。结果表明：当骨料与基料的比值为1．7：1时，涂层的耐磨性较好。在广东沙角电厂B厂和湖南金竹山电厂试验，施涂在省煤器管部位，效果满意。另外，在A3钢用氧化铝、碳化硅、磷酸铝粘结剂等为原料的涂层的耐磨性是A3钢的2倍。渗zn层常温抗蚀，但高温耐蚀性不强。耐热元素si，可形成SiO：膜对基体保护。由锌粉、氯化铵、氧化铝粉组成的渗剂混匀后，加入水和粘结剂并充分搅拌，制成料浆；将15．511313×1313113×2．5mlrl的20钢样板浸入料浆中，使之均匀挂浆；烘干后放人渗罐，在Ar气保护下，加热至480℃，并保持5h渗Zn；渗罐出炉空冷后取出得到料浆渗zn试样，浸入SiO水溶胶中一段时间，取出晾干，在600oc空气中烧结1h，随炉冷却，即制备出Zn：一SiO复合涂层。