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在硬度高的,耐磨涂层中添加纳米相,可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能,并保持较高的韧性。
将纳米颗粒加入到表面涂层中,可以达到减小摩擦系数的效果,形成自润滑材料,甚至获得**润滑功能。在一些涂层中复合C60,巴基管等,制备出**级润滑新材料。涂层中引入纳米材料,可**地提高材料的耐高温、抗氧化性。如:在Ni的表面沉积纳米Ni-La203涂层,由于纳米颗粒的作用,阻止了镍离子的短路扩散,改善了氧化层的生长机制和力学性质。
纳米材料涂层可以提高基体的腐蚀防护能力,达到表面修饰、装饰目的。在油漆或涂料中加入纳米颗粒,可进一步提高其防护能力,能够耐大气,紫外线侵害,从而实现防降解,防变色等功效;另外,还可以在建材产品,如卫生洁具、室内空间、用具等中运用纳米材料涂层,产生杀菌、保洁效果。
依据所用涂料的种类而有不同的称呼,如底漆的涂层称为底漆层,面漆的涂层称为面漆层。一般涂料所得涂层较薄,约在20~50微米,厚浆型涂料则一次可得厚达1毫米以上的涂层。
是为了防护,绝缘,装饰等目的,涂布于金属,织物,塑料等基体上的塑料薄层。
高温电绝缘涂层
用铜、铝等金属做成的导线外面,或有绝缘漆、或有塑料、橡胶等绝缘包皮。然而,绝缘漆、塑料、橡胶都怕高温,一般**过200℃就会集化,失去绝缘性能。而许多电线正需要在高温下工作,那该怎么办呢?对,让高温电绝缘涂层来帮忙,这种涂层实际上是一种陶瓷涂层,它除了能在高温下保持电绝缘性能外,还能与金属导线紧密“团结”在一起,做到“天衣无缝”,任你将导线七绕八弯,它们也不会分离,这种涂层非常致密,涂上它,两根电压差很大的导线碰在一起,也不会发生击穿现象。
高温电绝缘涂层根据其化学成分的不同,可分为许多种类。如石墨导体表面上的氮化硼或氧化铝、氟化铜涂层,到400℃仍有良好的电绝缘性能。金属导线上的搪瓷到700℃,磷酸盐为基的无机粘结剂涂层到1000℃,等离子喷涂氧化铝涂层在1300℃,都仍保持着良好的电绝缘性能。
高温电绝缘涂层已在电力、电机、电器、电子、航空、原子能、空间技术等方面获得了广泛的应用。
温控涂层
航天器在太空的热环境十分恶劣,背阳面温度可达-100°C,向阳面可达+120°C左右。为**航天员的生命安全和仪器设备的正常运转,在航天器表面涂敷温控涂层可以平衡与空间的热交换,维持舱内的正常温度。已经获得应用的温控涂层有有机硅、硅酸钾氧化锆和氧化铝涂层。
火箭发动机涂层
液体火箭发动机一般采用再生冷却,不需要涂层保护,但有时为了增加温降,在燃烧室内壁喷涂氧化铝或氧化锆隔热涂层。姿态控制火箭发动机多使用铌、钼等难熔合金,必须有防氧化涂层的保护才能工作。“阿波罗”号飞船指挥舱和登月舱的姿态控制火箭采用涂有二硫化钼涂层的小型钼合金发动机。
纳米涂层的制造方法主要包括气相沉积、各类喷涂(含常温喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂等)、镀覆(含电镀和化学镀)等多种方法 [1] 。
气相沉积:采用化学或物相沉积法可以在基体表面上形成纳米薄膜或得到纳米涂层。
纳米喷涂:热喷涂方法制备纳米结构涂层的主要优点是工艺简单,涂层和基体选择范围大,涂层厚度变化范围大,沉积率高,容易形成复合涂层等。
纳米涂装:在普通的涂料中,添加适当的纳米颗粒,可以大幅度提高涂料的悬浮稳定性、耐水洗性、附着力、光洁度、除臭、抗老化性等,并可同时得到一些特殊性能如光催光、吸收电磁波、防静电等。