擴善型塗層

擴散型塗層是將抗高溫氧化和抗腐蝕元素（如鋁、鉻、矽等）經高溫擴散滲過程，與金屬合金表面反應，並在金屬合金表面形成抗高溫氧化和抗高溫腐蝕的合金化層或金屬間化合物，從而顯著提高金屬合金抗高溫氧化和抗高溫腐蝕性能的塗層。它也可以稱為埋滲塗層，是套用最廣泛的一種高溫防護塗層。它是利用熱擴散技術製備的塗層，與基體合金治金結合，因此塗層的附著力好，塗層與基體結合緊密。

基本介紹

• 中文名：擴散型塗層
• 外文名：Diffusion coating
• 別名：埋滲塗層

基本概念

例如鎳、鈷、鐵基合金經擴散滲鋁，在其表面形成鋁化物塗層，如β-NiAl、β-CoAI或FeAl等。由於這些滲鋁層在高溫氧化時能形成Al₂O₃氧化膜，基體合金得到保護，使得合金具有良好的抗氧化性。因此，這種擴散塗層得到廣泛套用。該鋁化物塗層幾乎占高溫防護塗層的90%，而且製備鋁化物塗層的擴散滲鋁工藝成熟，方法多樣，包括固體粉末滲鋁、熱浸鋁、料漿滲鋁、氣體滲鋁、電泳滲鋁、電解滲鋁、化學氣相沉積，等等。其中，固體粉末鋁工藝最成熟。

固體粉末滲鋁

固體粉末滲鋁固體粉末滲鋁又稱包裝滲鋁。滲鋁時，將工件埋在粉末狀的滲鋁劑中，密封后加熱至50~1050℃，保溫若干小時後，即可在工件表面形成滲鋁層。滲鋁劑包括：①鋁粉或鐵鋁合金粉末，提供鋁原子原料；②氧化鋁粉末，作為稀釋填充劑，以防止金屬粉末燒結；③氯化銨，作為活化催滲劑。

熱浸鋁

熱浸鋁熱浸鋁是將預處理過的工件浸入熔融的鋁液中，經一定時間保溫後取出，在其表面形成熱浸鋁層。熱浸鋁主要用於提高鋼鐵材料和鐵基合金的抗氧化性和耐蝕性。較較常用的“改進的森吉米爾法”浸鋁工藝是：酸洗、洗滌和乾燥後的工件首先通過900~1000℃的氫氣爐，經表面淨化後浸入705~760℃進行鋁浴，再保溫10~20min。作為耐蝕用塗層，熱浸鋁層可不必進行擴散退火而直接使用。若作為抗高溫氧化塗層，則需要進行擴散退火，使滲層表面形成FeAl相。FeAl相熔點比鋁高，氧化時形成Al₂O₃，可用作高溫防護塗層。為改善滲鋁層的切性和表面質量，可以往鋁液中加入一定量的鋅、稀土元素、鉬、錳等。

化學氣相沉積滲鋁

化學氣相沉積滲鋁化學氣相沉積滲鋁的原理與固體粉末滲鋁相似，但它是非接觸擴散滲鋁。滲鋁時，氣相的滲劑導人密封反應器的腔體裡，反應器內通入氬氣，並加熱至給定溫度，氣體與工件反應形成塗層。