聚合物填料金属基复合涂层：制备技术、性能与应用
综述聚合物填料金属基复合（MMPC）涂层：按金属基体（Ni、Cu、Co、Al、Ti、Zn）、聚合物填料类型（含氟聚合物、热固性树脂、生物聚合物、导电聚合物）与填料形态（颗粒、纤维、微胶囊）分类。详细介绍电沉积、化学镀、热喷涂、冷喷涂及混合增材等主要制备技术并对比优缺点与应用领域。讨论填料组分、粒径与浓度、金属-聚合物界面性质对涂层结构与功能性能（摩擦学、耐蚀、力学、超疏水、防冰等）的影响。
展开摘要MMPC涂层综述：热/冷喷涂对比电沉积
共 83 篇
HVOF-NiCrAlY + APS-YSZ 热障涂层的热循环行为
研究HVOF-NiCrAlY+APS-YSZ热障涂层在炉内循环环境下的氧化与裂纹扩展行为。TGO生长满足幂律关系 δTGO−δ0=kTGO·t^nTGO，nTGO<0.5。裂纹扩展经历稳态扩展阶段后进入加速扩展阶段，裂纹长度与TGO厚度间呈幂律关系 a_max−a0=k_crack·δTGO^n_crack，n_crack>3。较低Cr和Y含量有利于近Al₂O₃-TGO的形成与连续生长，但可能损害TBC的FCT（熔炉循环测试）寿命。
展开摘要HVOF+APS TBC：TGO/裂纹幂律与FCT寿命
原位氧化铝缺陷填充对高熵稀土锆酸盐热障涂层CMAS腐蚀抗性的影响及其抗渗透机制
针对APS TBC中熔融CMAS通过连通孔隙与裂纹快速渗入问题，将AlCl₃·6H₂O配制的溶胶（去离子水-乙醇1:1 v/v）通过真空辅助滴注引入高熵稀土锆酸盐（HE-REZ）涂层缺陷，经热处理原位转化为Al₂O₃。新生成Al₂O₃分布于涂层表面及孔隙与微裂纹内，收窄或封堵渗入路径。改性后表面粗糙度降低8.96%，冷却CMAS/涂层截面平均表观接触角增大~28°。
展开摘要HE-REZ TBC原位Al2O3封堵：CMAS抗渗增强
磨损对超音速火焰喷涂 FeCr35Ni20Mn10B8Mo5Al1.8Si1.5 非晶合金涂层腐蚀行为的影响
研究磨损对HVOF喷涂FeCr35Ni20Mn10B8Mo5Al1.8Si1.5（FAA）非晶合金涂层在海洋环境腐蚀行为的影响：弹射导轨、炮塔基座、飞行甲板等特殊部件经受连续盐雾腐蚀与不规则间歇重载磨损，磨损-腐蚀使腐蚀产物累积，与连续耦合磨损腐蚀不同。采用不同载荷磨损后通过PDP与EIS研究腐蚀行为，SEM/EDS/XRD分析磨损痕迹内腐蚀产物。结果表明HVOF FAA涂层结构致密，孔隙率3.12±0.25%，非晶含量85.5±4.3%。
展开摘要HVOF非晶FAA涂层：孔隙3.12%非晶85.5%
智能金属陶瓷船用涂层用于高速泵叶轮的磨粒磨损抗力系统评估
采用HVOF热喷涂工艺在船用316L不锈钢上制备智能可持续金属陶瓷涂层（单陶瓷相+三种金属粘结剂），评估浆料冲蚀、显微硬度、表面粗糙度、附着力与电化学腐蚀。c2组分性能最优：显微硬度1210 HV、磨损率10.1 mg/h最低、附着力与耐蚀性最佳；SEM/XRD确认更致密、结合良好、孔隙率最小的微观组织。
展开摘要HVOF金属陶瓷：c2达1210HV/10.1mg/h
超声纳米晶表面改性对 HVOF 法沉积 WC–12Co 涂层摩擦学性能与局部机械损伤抗力的影响
研究超声纳米晶表面改性（UNSM）对HVOF喷涂WC-12Co涂层（12×18H10T钢基体）结构、力学与摩擦学性能的影响：采用振幅20/50μm与静载10/40N四种组合处理。L2 相对Ra降幅最大（64.97%），L4 最终Ra最低（1.512±0.256μm）、Rz降幅最大（76.07%）、孔隙率从29.632%降至4.838%；所有处理下Ra与Rz降幅统计显著。L3 马氏硬度最高（9162 N/mm²），维氏硬度相对未处理涂层差异不显著。UNSM后平均摩擦系数未较未处理涂层下降。
展开摘要HVOF WC-12Co+UNSM：孔隙率降至4.8%
粒子速度对Ag涂层剪切性能的影响：分子动力学模拟与实验结合
研究粒子速度对冷喷涂Ag涂层（Cu基体）剪切结合性能的影响：结合实验剪切测试与分子动力学模拟，从宏观与原子尺度探究结合机理与力学行为。较高粒子速度使Ag颗粒撞击时塑性变形增大，增强涂层与基体间结合强度，主因是剧烈冲击变形导致的界面接触面积增加与机械互锁。MD模拟提供了粒子撞击过程中变形机制与应力演化的定性原子尺度见解，与实验观测趋势一致。
展开摘要冷喷涂Ag/Cu：速度↑结合↑（MD+实验）
等离子喷涂纯 Si 与 Si–15 mol% HfO₂ 粘结层在 1623 K 干氧与水蒸气环境中的微观组织演化与失效机制
在无压烧结SiC基体上采用空气等离子喷涂（APS）沉积Si和Si-15mol%HfO₂（15HS）复合粘结层，考察其在1623K干氧与90%H₂O-10%O₂环境中20-200h的相演化、截面组织与失效机制。干氧中：Si涂层表面形成SiO₂热生长氧化层（TGO），随时间开裂剥落、涂层逐渐变薄；15HS中HfO₂原位与SiO₂反应生成HfSiO₄，致密层体积膨胀+抗剥落使涂层增厚，TGO致密无裂纹。水蒸气腐蚀下：Si以SiO₂气化挥发为Si(OH)₄被持续消耗，伴随孔隙与贯穿裂纹，200h后厚度仅为初始~70%；15HS呈三阶段演化（均匀氧化-层状构建-屏障稳定），最终形成外层HfSiO₄+内层SiO₂带的双层致密屏障，厚度保留~90%。机制分析显示HfO₂颗粒原位保留，Si⁴⁺向外扩散并转化。
展开摘要APS Si-HfO2粘结层：HfSiO4屏障厚度保留90%
揭示 EB-PVD 制备 (La₁₋ₓGdₓ)₂Zr₂O₇ 热障涂层中 La/Gd 取代对相变、晶格缺陷与生长机制的耦合影响
系统研究La/Gd取代比对三步EB-PVD制备的(La₁₋ₓGdₓ)₂Zr₂O₇（LGZ）热障涂层晶体结构、微观组织演化与元素分布的影响：在(Ni,Pt)Al粘结层超合金基体上沉积五种双层LGZ/YSZ涂层（x=0.1-0.9）。随Gd增加发生有序烧绿石→无序缺陷萤石相的结构转变，伴随晶格收缩与位错密度变化。柱状晶尺寸随Gd含量单调增大：La富集组分（x<0.5）为层状尖端细柱晶，Gd富集组分（x>0.5）为金字塔尖端粗柱晶。La³⁺表面偏析与钉扎抑制侧向生长，Gd富集组分无此效应，允许正常扩散与竞争生长。La富集涂层中La沿生长方向出现显著层级偏析（氧化镧蒸气压高+偏析倾向强），Gd因中等挥发性分布相对均匀。建立了加工-结构-成分关系。
展开摘要EB-PVD LGZ TBC：Gd取代驱动相变与柱晶生长
新型冷喷涂高反射率 Ag-Cu 复合涂层
采用冷喷涂（CS）在多晶硅CVD反应器内壁制备新型Ag-Cu复合功能涂层：兼具优异硬度与抗冲蚀性，近红外波段高反射，抑制内壁辐射散热。Polysim数值模拟显示，316L不锈钢内壁基准能耗111 kWh/kg，喷涂30% Ag-Cu复合涂层后降至68.4 kWh/kg，年节能率高达38.77%。
展开摘要冷喷涂Ag-Cu高反射涂层：反应器节能38.77%
HVOF工艺参数对AISI 321钢基体Al65Cu20Fe15涂层摩擦学特性的影响
系统研究HVOF喷涂参数（重点氧压）对Al65Cu20Fe15涂层微观组织与摩擦学性能的影响：在3.0与3.5 bar两种氧压下沉积（其余参数恒定），SEM/EDS表征微观组织、分析准晶相与晶相比例，球盘滑动测试连续记录摩擦系数。氧压显著影响涂层致密度、相组成与摩擦膜形成。3.5 bar氧压涂层特性最均衡：摩擦系数稳定在0.55-0.60、磨损均匀，归因于较高准晶相比例与均匀组织。
展开摘要HVOF氧压3.5bar：摩擦系数稳定0.55-0.6
HVOF 喷涂 WC-12Co 涂层的对比评估：载荷与接触对截面划痕抗力和干滑动磨损的影响
采用煤油燃料 HVOF 喷涂在 33/35/37 Hz 煤油泵频率下制备 WC-12Co 涂层，以 5-25 N 截面划痕与 10 N 恒定载荷干滑动评估。F35 马氏硬度最高（9.42 GPa），F33 在 5-15 N 下投影划痕损伤面积最小；磨削表面 F35 往复与球盘磨损率最低（3.61×10⁻⁶ 与 5.69×10⁻⁵ mm³/N·m），喷态表面往复滑动 F37 最低。SEM/EDS 显示局部材料去除、钢对磨体转移与富氧区。硬度、划痕损伤与磨损排序不同，说明涂层响应取决于变形尺度与接触条件。
展开摘要HVOF WC-12Co：F35硬度最高磨损最低
用于车辆车身修复与防腐保护的 Gefest 自动化复合体
介绍 Gefest 机器人技术复合体（RTC）用于车辆车身板材修复与长期防腐的概念与架构：集成激光金属清洗、冷气体动力喷涂（CGDS/冷喷涂）与合成油漆涂层，配合六轴机械臂+AI 视觉+半自动换刀。建立自适应"车库内"生产循环，消除热变形、缩短修复停机时间并延长使用寿命。
展开摘要冷喷车身修复集成方案（概念文档）
具有增强抗烧结性能的双相高熵锆酸盐 (La0.25Sm0.25Er0.25Ho0.25)2Zr2O7 用于热障涂层
报道双相高熵锆酸盐 (La0.25Sm0.25Er0.25Ho0.25)2Zr2O7：1600°C 热处理 10-100 h 后平均晶粒仅从 1.17 μm 增至 2.83 μm，展现优异高温抗烧结能力。从头计算揭示表面能随稀土离子半径减小而增大，(110) 面最稳定；缺陷萤石结构中金属-氧键分布显著宽于烧绿石对应相，强烈的结构异质性与丰富烧绿石/缺陷萤石界面抑制晶粒粗化。
展开摘要双相高熵锆酸盐TBC：1600°C抗烧结
通过 Zn 中间层在聚合物基体上冷喷涂 Al 和 Cu 涂层
提出电弧线喷（AWS）Zn 中间层+冷喷涂（CS）Al/Cu 涂层的混合方案，在 PA6、PMMA 聚合物及 CFRP、GFRP 复合材料基体上系统评估。足够厚且连续的 Zn 中间层是实现成功沉积并改善结合的关键（提供机械稳健界面）；聚合物基体上最高结合强度约 7 MPa，复合材料上结合较低且出现分层。
展开摘要冷喷聚合物金属化：Zn中间层达7MPa
药芯焊丝电弧堆焊（FCAW）制备的 Fe-Cr-Ni-Mo-B 堆焊合金的微观组织演变与磨损行为
采用药芯焊丝电弧堆焊（FCAW）在层流冷却辊表面制备不同 Cr/B 含量的 Fe-Cr-Ni-Mo-B 耐磨堆焊层。B 含量从 0.3 wt% 增至 0.6 wt% 促进硼化物形成并将共晶 M₂B 由粗大离散颗粒转变为细小连续网络结构，显微硬度由 747.7 HV0.3 升至 810.7 HV0.3；Cr 含量从 15 wt% 增至 19 wt%（约 0.6 wt% B）使共晶硬质相逐渐粗化，形貌由细互联网络过渡为粗骨架状与板条状。
展开摘要FCAW堆焊Fe-Cr-Ni-Mo-B：B细化M2B提硬度
用于热障涂层的具有增强抗烧结性能的双相高熵锆酸盐 (La0.25Sm0.25Er0.25Ho0.25)2Zr2O7
与 325 同题（Applied Physics Letters 正式版）：双相高熵锆酸盐 1600°C 热处理 10-100 h 晶粒 1.17→2.83 μm；从头计算显示稀土离子半径减小使烧绿石与缺陷萤石相表面能均增大，(110) 面最稳定；缺陷萤石相金属-氧键分布更宽、晶格畸变差异显著，烧绿石/缺陷萤石界面的结构异质性抑制晶粒粗化。
展开摘要高熵锆酸盐抗烧结（APL正式版）
激光熔覆 AlCrFeNi3 高熵合金在碱性介质中的电化学钝化与钝化膜演变
采用激光熔覆在 45 钢基体上制备 AlCrFeNi3 高熵合金涂层（氯碱工业高温浓碱环境）。在 1 mol/L NaOH 中电化学测试显示涂层稳定钝化，腐蚀电流密度较基体降低 80.5% 至 6.16×10⁻⁷ A·cm⁻²；50 wt.% NaOH 150°C 长期浸泡（7/21 天）中，涂层由稳定钝化逐渐过渡为局部钝化膜失稳。
展开摘要激光熔覆HEA碱液钝化，电流密度降80%
服役退化燃气轮机燃烧室衬里的失效分析：金相评估
对 V2500-5 航空发动机报废的内衬段（B1900 镍基高温合金）进行破坏性分析：场发射 SEM-EDS 与 JMatPro 热力学模拟结合。失效源于材料固有性质与服务退化：γ' 沉淀严重非定向粗化丧失强化机制；JMatPro 预测 Ta/Hf 重元素偏析与连续碳化物膜、扩展共晶岛等微观缺陷对应，引发服役中初熔与脆化；分析确认双层热障涂层（NiCoCrAlY 与 YSZ）。
展开摘要燃烧室衬里失效：γ'粗化+TBC双层确认
NiCr-Cr3C2 与 Ni-MoS2 协同增强的火焰喷涂 Fe 基复合涂层的摩擦学性能
设计 Fe60 基体+NiCr-Cr3C2 耐磨增强相+Ni 包覆 MoS2 润滑组元的 Fe 基复合涂层，采用火焰喷涂制备。MoS2 在喷涂中发生显著热转变并形成含 Mo、S 相。九种配方中，含 15 wt.% Ni-MoS2 与 40 wt.% NiCr-Cr3C2 的 C6 涂层摩擦系数最低。
展开摘要火焰喷涂Fe基涂层：Ni-MoS2+C3C2协同减摩