材料的“外衣”— 涂层

材料表面工程研究部 吴多利

一 . 认识涂层

1. 涂层的定义

前面我们看到了刀具涂层，跨海大桥防护涂层，钢琴烤漆涂层和索尼单反相机的涂层，但是什么才是涂层呢？ 涂层可定义为用物理的、化学的、或者其他方法，在金属或非金属基体表面形成的一层具有一定厚度（一般大于10μm ）、不同于基体材料且具有一定的强化、防护或特殊功能的覆盖层。

2. 涂层的分类涂层根据不同的区分方法，形成不同的种类（ 1 ）按涂层材料分

（ 2 ）按涂层功能分

二 . 形形色色的新型涂层

传统的防腐涂层和耐磨涂层仍然是现代工业应用的主体，但是随着现代工业更加广泛的应用需求，新型涂层也迎来了一个快速发展的时期。新型涂层以其独特的涂层性能，满足了特殊条件下的应用，因此也受到了极大地欢迎。

1. 彩色涂层钢板 彩色涂层钢板是以冷轧钢板，电镀锌钢板、热镀锌钢板或镀铝锌钢板为基板经过表面脱脂、磷化、络酸盐处理后，涂上有机涂料经烘烤而制成的产品。 　　彩色涂层钢板的常用涂料是聚酯（ PE ）、其次还有硅改性树脂（ SMP ）、高耐候聚酯（ HDP ）、聚偏氟乙烯（ PVDF ）等。

2. 纳米涂层

纳米涂层是充分利用纳米材料的优异性能，将传统的涂层制备技术与纳米技术交叉、融合，制备出含纳米颗粒的复合覆层或纳米结构的表层。

纳米涂层灯具 纳米自洁环保涂层

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纳米材料涂层的优异性能

• 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。

• 纳米材料涂层具有广泛变化的光学性能。它的光学透射谱可从紫外波段一直延伸到远红外波段。

• 纳米材料涂层具有优异的电磁性能，利用纳米粒子涂料形成的涂层具有良好的吸波能力，能用于隐身涂层。

3. 热转印涂层

　　 20 世纪末，在美国兴起了一场 diy 礼品热潮，当时主要是衣服一类的东西。后来，人们想把这一类东西应用在瓷器，金属之上。美国宾夕法尼亚大学的史密斯教授，研制成一种特殊涂料。这就是热转印涂层。 热转印涂层具有良好的附着力和优异的耐水性，涂层影像可随温度的变化而变化。

4. 电磁屏蔽涂层

随着信息技术的飞速发展，各种电器设备作为信息技术的载体已在各个行业广泛应用，电磁信号，由于其易受外界电磁干扰而出现动作失误，，因此必须采取各种有效防护措施，才能保障其不受干扰和瘫痪。 电磁屏蔽涂层由合成树脂、导电填料、溶剂配制而成，将其涂覆于基材表面形成一层固化膜，从而产生导电屏蔽效果。涂覆方法主要采用喷涂、刷涂、浸涂和辊涂等。

三 . 未来涂层的展望1. 耐磨涂层和防腐涂层仍然是主导的涂层 增加材料耐磨性和增强材料抗腐蚀性能依旧会是未来工业生产最基本的要求，因此耐磨涂层和防腐涂层的地位不可撼动。2. 复合涂层将发挥重要作用 单一功能的涂层由于其本身的局限性，已不能完全满足产品制造高性能，多功能的要求，而多种功能复合的涂层已取得了良好地效果，因此，发展不同功能的复合涂层将成为未来涂层的重要研究方向。3.环保清洁涂层将受到越来越多的关注 目前世界各国对环境保护和清洁能源有了前所未有的关注，环保的涂层的发展已经成为必然趋势，未来必将会出现更多的无公害，无毒的环保清洁涂层。

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