由于复合粉末具有两种或两种以上性质不同的材料组分,因而可以充分发挥各独立组分材料的优点,可得到单一材料无法比拟的具有优越综合性能的涂层,其特点:
1)可根据需要,采用不同的制造方法,制备出具有不同要求的综合性能的涂层,特别是金属或合金与非金属陶瓷制成的复合粉末涂层,更是其他加工方法难以达到的。
2)具有单一颗粒的非均质性与粉末整体的均质性的统一。就每一颗粒而言,他是由两个或更多的固相所组成的,各组分具有不同的物理化学性能,存在明显的物相界面,因而是非均质的,但对于粉末整体而言,同一粒度范围的复合粉末,则具有相同的松装密度、流动性和喷涂工艺性能等特性,所获得的表面涂层具有均匀的综合物理化学性能。因而,在储运和使用过程中,就不会出现成分偏析倾向,从而避免了由此造成的涂层质量不均匀的缺陷。这是混合粉末喷涂材料所不能比拟的。
3)芯核材料收到包覆层或包覆粉末的保护,能够避免或减少热喷涂过程中因高温火焰的作用而产生的部分元素氧化烧损、失碳、挥发等现象,从而获得高性能的涂层。采用复合碳化物粉末制成的涂层,与采用混合粉末制成的涂层相比,碳化物的失碳量显著降低,涂层硬度提高,耐磨性能增强。
4)选择适当的组分配置复合粉末,使在热喷涂的火焰温度下,粉末组分间能够发生化学反应,生成熔点比粉末各组分的熔点更高的金属间化合物,伴随着放出大量的热,对粉粒和基体表面辅助加热,使基体出现微观熔融薄层,当熔融粒子高速撞击基体表面时,粉末与基体表面形成牢固的“伪冶金”结合,而且涂层内的粉末颗粒之间互相焊合,能得到致密的涂层,人们熟知的镍铝复合粉末就是一个典型的例子。
在热喷涂时能够发生放热反应并生成金属间化合物的组元很多,采用不同的方法均可制成复合粉末或复合金属丝。但是,常用的自熔合金以Ni/Al复合粉末或复合金属线材在工业上的应用最为广泛。
5)喷涂复合粉末与喷涂混合粉末相比,不仅涂层性能优异,而且喷涂速率和沉积效率也要高得多,从而可以提高劳动生产率。
6)符合粉末的生产工艺,比传统的粉末制造工艺简单,组分和配比容易调整,性能比较容易控制,使用的设备较少,即可大批量生产,又可实验室少量试制。