长期以来，陶瓷涂层的生产只能通过在1000摄氏度以上的高温中进行烧结来实现。然而，最新有一种喷涂工艺——粉末气溶胶沉积（PAD）使陶瓷涂层即使在常温下也能顺利生成。目前，贝勒特大学的工程科学家正在Ralf Moos博士的指导下为这项技术的应用而展开工作，相关成果已被发表在《先进材料》杂志上。

据悉，通过PAD技术，在许多类型的材料上都可生成致密陶瓷薄膜，如钢铁、玻璃、硅、甚至塑料。该工艺的具体流程是：首先将干燥的陶瓷粉末在载气的帮助下转化成气溶胶，即气体和固体颗粒的混合物，然后气溶胶被输送到真空室中，通过喷嘴加速到每秒几百米，最后直接喷到被涂覆的材料上。

法拉利上的陶瓷涂层

在冲击力作用下，陶瓷微粒会破碎并产生只有几纳米大小的碎片，表面活性极高，最终形成厚度在1到100微米间的涂层。由于具有致密的微观结构，因此在沉积之后涂层仍能表现出优异的力学性能，坚硬且具有良好的化学抗性。

不过在不采取进一步措施的情况下，涂层的某些功能特性（如导电性）会受到一定的影响，这是因为陶瓷颗粒对材料的强烈冲击会导致一定的结构缺陷。但通过热后处理，或所谓的回火，就能消除这部分缺陷。

该项研究的推动者Dr.-Ing. Jörg Exner总结说，“我们已经证明这种工艺所需的温度比传统烧结要低得多，这就是PAD如此吸引人的原因。它具备非常高的工业潜力，特别是在需要高品质陶瓷涂层的地方。”该工艺在许多领域都有可观的应用前景，如电容器中的电介质陶瓷，传感器中的导电功能陶瓷，高温燃料电池中的钇稳定氧化锆，甚至锂离子电池也可以用这种方式生产。

来源：uni-bayreuth.de

粉体圈 Coco编译