高温材料

高温材料

在 550°C以上温度条件下能承受一定应力并具有抗氧化和抗热腐蚀能力的材

料，适用于制造航空发动机和火箭发动机的重要承力结构件。高温材料包括高温

合金、弥散强化合金、难熔合金、金属纤维增强高温复合材料和陶瓷材料等。

目录

高温合金

弥散强化合金

难熔合金

陶瓷材料

耐高温涂料

编辑本段高温合金

又称超合金，使用温度范围为550～1100°C。英国于40年代最早研制

成镍基合金尼蒙尼克75，用作燃气涡轮发动机的涡轮叶片材料。1945～1975

年，高温合金有了很大发展，涡轮进口温度平均每年提高15°C（涡轮前温

度每提高100°C，能使发动机推力增加15％）。随着合金化程度的提高，

高温合金的锻压变形愈加困难，因此铸造合金逐渐得到发展和应用。镍基

铸造合金的高温强度高，组织比较稳定，热疲劳性能好，是制造涡轮工作

叶片和导向叶片的理想材料。从60年代初发展定向凝固铸造涡轮叶片以来，

由于消除了垂直于应力方向的横向晶界，叶片的热疲劳寿命提高大约8倍，

蠕变断裂寿命提高2倍多，塑性提高4倍。 定向凝固单晶涡轮叶片则完全

消除了晶界，与普通铸造涡轮叶片相比，工作温度提高近100°C。

编辑本段弥散强化合金

在金属和合金粉末中添加少量的难熔氧化物（如氧化钇等），通过高

能磨球作用使其机械合金化，以获得含有弥散细小氧化物质点的高温合金

粉末，再经压制、烧结、挤压或轧制成棒材或板材，经焊接、热处理、机

械加工即可制成燃烧室或涡轮叶片。与普通高温合金相比，弥散强化合金

在 850以下时主要靠金属间化合物如镍3（铝、钛）起强化作用，具有高

温合金的特性；而在850°C以上时，弥散细小的氧化物十分稳定，因弥散

强化作用在1200°C以下的拉伸强度变化不大，并具有较高的持久强度和

疲劳强度以及抗氧化和抗热腐蚀的能力，可用于制造在1100°C下使用的

涡轮叶片和在1200°C下使用的导向叶片。

编辑本段难熔合金

以难熔金属钨、钼、钽、铌为基体，添加固溶强化元素形成以碳化物

沉淀相和热加工方式强化的高温材料。它的熔点和高温强度大大超过高温

合金和弥散强化合金，钨-钼和铌-钨-钽合金在1316°C时的拉伸强度分别

达到 510和 210兆帕（约51和21公斤/毫米2）。钼合金在1093°C时的

拉伸强度也能达到 490兆帕（约49公斤/毫米2），都是制造航空燃气涡

轮发动机涡轮叶片、导向叶片和燃烧室的优良材料。缺点是受高温空气侵

蚀时极易脆化，须在涂层的保护下使用。铌合金已被用于制造短时间工作

的火箭发动机燃烧室和喷管，也有用钽制造这类高温部件的。用钨合金丝

或钨纤维增强高温合金制成高温复合材料，可以弥补难熔合金的缺点，用

作先进燃气涡轮发动机的涡轮叶片。

编辑本段陶瓷材料

用碳化硅、氮化硅、氧化铝和氧化锆等制作的陶瓷材料，可用于制造

高温燃气涡轮叶片。它能承受的温度超过1370°C，高温强度高，在1204°C

时的拉伸强度已达到700兆帕（约70公斤/毫米2），比重只有高温合金的

1/2左右。它具有优异的抗氧化和抗热冲击性能，主要缺点是冲击强度低，

抗燃气热冲刷性能差，内应力不易消除，产生裂纹后容易断裂。如用金属

纤维增强陶瓷制成复合材料，即可有效地克服陶瓷材料的脆性，满足燃气

涡轮零件的要求。

编辑本段耐高温涂料

耐高温隔热保温涂料，耐温可以达到1800℃，可以直接面对火焰长时

间烧烤，隔热保温率极佳，涂层导热系数都只有0.03W/m.K，能有效抑制并

屏蔽红外线的辐射热和热量的传导，隔热保温抑制效率可达90％左右，可

抑制高温物体的热辐射和热量的传导散失，绝缘、耐压、固化后可再加工，

涂刷不规则物体方便，志盛威华涂料直接涂刷在物体上几个毫米即可。

耐高温防腐涂料，耐温可达到1700℃，涂料可以在高温气体（烟气）、

火中、高温液体（海水、污水）环境中保护基体耐防腐、抗氧化、封闭保

护等作用，志盛涂料涂层稳定性高耐磨，在高温环境下会与其他活性分子

反应，使用寿命长。

耐磨防水涂料，耐温可达600℃，主要成分是纯刚玉，其常温下强度可

达210Mpa以上，志盛威华公司涂料可以薄层涂刷，可用工业、冶金、矿山、

建筑、交通、医药、轻工等上的汽蚀摩擦不粘、硬度摩擦不粘、撞击摩擦

不粘，另外涂料耐酸碱、防水、附着力好、施工方便。

耐高温封闭涂料，耐温到1700℃，防水封闭性能好，涂刷方便，使用

寿命长，耐酸碱、抗老化、自洁、耐磨，可以很好的保持基体不被水、液

体、汽侵蚀，延长基体的使用寿命，志盛威华公司高温封闭涂料可以直接

涂刷在高温烟道、烟囱、混凝土、各种金属、纤维面、保温砖等上。

烟气防腐涂料，可以长效防腐：极好的耐蚀性，抗烟气中H2S等介质

腐蚀。和传统的玻璃鳞片防腐涂料有更好的延展性和牢固的附着力。超强

的附着力：涂层与基体结合力极强，涂料组合物中含有的金属氧化物纳米

材料和稀土氧化物超微粉体，帮助涂层形成一个致密的界面过渡层，使其

综合热力学性质与基体相匹配。耐高温：本产品的基料和填料均有耐高温

的无机材料组成，志盛威华公司的烟气防腐涂料耐热600℃。

耐高温透明防腐隔热涂料采用高纯度硅酸盐溶液，加如超微无机金属

氧化物精细加工而组成，耐温可达1700℃，涂料完全透明，在常温和高温

下无任何挥发性气味，志盛威华涂料涂刷后涂膜影不响物体的本来颜色，

涂料涂刷在无机的材质基体上，能与物体表面形成互穿网络结构，附着力

好，透明涂料具有一定的隔热、阻燃、防氧化、防腐的保护作用，延长基

体的使用寿命，节能环保。

耐高温远红外辐射涂料是一种耐高温(温度可以达到1700℃）、强辐射

率（0.95）、耐蚀性和高耐磨性的特种功能节能涂料，通过志盛威华涂料

涂层红外辐射，改善炉内热交换、提高炉膛内温度场强及均匀性、使燃料

燃烧更充分，达到增加热效率，大大提高耐火材料热效率，减少能耗、节

约能源和延长炉体内衬使用年限。

耐高温无机粘合剂是北京志盛威华公司独立研究开发，拥有自己知识

产权的新型产品，耐温可以达到1800℃，志盛威华耐高温无机粘合剂粘结

力强且对金属基体无腐蚀性，而且可以再高温下保持良好的粘接性能和抗

腐蚀性，使用寿命长。