超音速火焰喷涂技术是以压缩空气作为燃料，通过活性燃烧的方式在燃烧室加热熔融喷涂粉末，随后以超音速沉积在基体表面，从而起到表面防护的作用。采用超音速火焰喷涂金属陶瓷复合涂层具有良好的耐腐蚀、耐磨性和耐高温氧化等性能，广泛应用于航空航天、汽车、新能源等多个领域。

目前广泛应用的涂层主要有WC-Co和NiCr-Cr3C2涂层，然而，随着服役工况越来越恶劣， WC-Co和NiCr-Cr3C2涂层已不能满足人们的要求，很难在高温下同时保持优异的机械性能和抗氧化性能。WC-Co涂层具有足够的耐磨性和硬度，但其在450℃以上的抗氧化性能较差。另一方面，NiCr-Cr3C2涂层具有更好的抗氧化性，特别是在超过900℃的高温下，但其硬度和耐磨性不能满足苛刻的工作条件。

广东正德材料表面科技有限公司研发中心，针对在高温条件下具有优异的耐磨耐腐性的要求，选用具有优异耐高温性的镍基合金与二硼化钛作为原材料，通过该公司先进粉体制备工艺 “高能球磨+喷雾造粒+等离子球化”工艺实现纳米结构TiB2-NiCrCoAlY复合粉体的制备，如下图1所示，粉末表面光滑致密，具有优异的流动性，在喷涂过程中易于形成致密的涂层。

图1 广东正德材料表面科技有限公司粉末

并采用超音速火焰喷涂技术成功制备了一种新型的纳米结构TiB2-NiCrCoAlY金属陶瓷涂层。该涂层具有优异的耐磨性，耐腐蚀性，抗高温氧化性能。图2为该公司制备的新型的纳米结构TiB2-NiCrCoAlY金属陶瓷涂层600°高温摩擦性能，该涂层的摩擦系数仅为WC-Co涂层的一半，说明该涂层该高温下具有优异的耐磨损性能。

图2 600°高温摩擦性能

图3为该涂层在600°高温环境下进行循环氧化100H结果，该涂层具有优异的抗高温氧化性，在涂层表面优先行成致密的Cr2O3薄膜，阻止进一步氧化的发生。

图3 600°循环氧化100h结果

下图4为采用该涂层对锂电压辊进行表面耐磨耐腐蚀强化处理，该涂层使锂电压辊的使用寿命提高3~4倍以上，获得业内人士一致好评。

图4 锂电压辊