無機磷酸鹽耐高溫涂料的防腐機理及研究進展

史學海，陳志宇，周斌，孫曉峰，李想，郭小平，劉栓,

（1.浙江浙能天然氣開發有限公司，浙江 杭州 310000； 2.中國科學院海洋新材料與應用技術重點實驗室，浙江省海洋材料與防護技術重點實驗室， 中國科學院寧波材料技術與工程研究所，浙江 寧波 315201； 3.陸軍裝甲兵學院，北京 100072）

無機磷酸鹽涂料是以鋁、鎂等堿金屬的磷酸鹽作為粘結劑，加入金屬及金屬氧化物混合而成的耐高溫涂料[1]。相比有機耐高溫涂料，無機磷酸鹽耐高溫涂料的制備更簡單，不含易揮發的有機溶劑，耐熱溫度高，兼具優異的硬度和耐磨性[2-4]，因此受到了越來越多的關注，被廣泛用于冶金、汽車、石油管道、航空航天等領域。本文綜述了無機磷酸鹽耐高溫涂料的組成及其作用機理。從物理屏蔽、緩蝕作用和電化學保護3個方面分析了它的防腐機理。總結了國內外改性無機磷酸鹽耐高溫涂料的研究進展。

1 無機磷酸鹽耐高溫涂料的組成

磷酸鹽耐高溫性能的應用始于20世紀50年代前蘇聯對耐高溫透波材料的研究[5]，而后美國通用電氣公司研制了耐熱溫度為650 °C的磷酸鋁基復合材料[6]。到20世紀90年代，磷酸鹽基復合材料的耐熱溫度已達1 200 °C[7]。由于磷酸鹽出色的耐高溫性能，在耐高溫涂料中也開始使用磷酸鹽作為成膜物，配合無機耐高溫填料，通過混合就可制備出低毒甚至無毒的水性無機磷酸鹽耐高溫涂料。目前無機磷酸鹽耐高溫涂料已廣泛用于化工廠、鋼鐵廠和熱電站，為設備提供高溫腐蝕保護[8]。

無機磷酸鹽耐高溫涂料通常由粘結劑、固化劑、填料及其他助劑組成。

1.1 粘結劑

粘結劑是涂料中的成膜物質，充當骨架和主體將涂料的各組分粘結在一起。因此粘結劑的性能決定了涂料的基本性能。在無機磷酸鹽耐高溫涂料中，常常使用堿金屬的磷酸鹽作為粘結劑。

磷酸鹽粘結劑的制備一般通過磷酸與堿性金屬(M)的氧化物或氫氧化物在水溶液中進行反應獲得。磷酸與水混合時會形成H+和磷酸根陰離子，根據pH不同，溶液中主要存在不同的物質(當pH ＜ 2.15時，溶液中主要為非離子的H3PO4)，如式(1)至式(3)所示[9]。

其中 H2P O-4與金屬離子結合得到的磷酸二氫鹽在水中溶解性最好，因此制備粘結劑時溶液的pH應當介于2.15 ～ 7.20之間。此時堿金屬的氧化物和氫氧化物可以與以離子形式存在的磷酸發生反應而獲得磷酸二氫鹽或磷酸一氫鹽，如式(4)至式(7)所示。

研究表明，磷酸鹽粘結劑的性能與堿金屬離子的種類有關[10]。

耐水性：Ca、Zn ＞ Mg ＞ Al ＞ Mn、Fe、Cu。

附著性：Al ＞ Mg ＞ Ca ＞ Cu ＞ Fe ＞ Zn。

強度：Al ＞ Mg ＞ Ca、Fe、Cu ＞ Ba、Ti、Mn。

磷酸鋁由于綜合性能最好，同時還可與其他磷酸鹽進行混合，因此已成為使用最廣泛的粘結劑。目前使用較多的磷酸鹽粘結劑有磷酸鋁、磷酸鎂、磷酸鉻、磷酸鋁鎂、磷酸鋁鉻等[11]。其中磷酸鋁鎂粘結劑由鋁的磷酸鹽與氧化鎂混合而成；磷酸鋁鉻粘結劑是將三氧化鉻加入到鋁的磷酸鹽中，再加入還原劑而制得。

在磷酸鹽粘結劑中，金屬原子與磷原子之比(M/P)會對粘結劑的性能產生影響。當M/P = 0.4 ～ 0.5時，粘結劑的綜合性能較好；M/P ＜ 0.3時，粘結劑的酸性太強，磷酸與金屬及金屬氧化物快速反應而產生大量氣泡；M/P = 0.5 ～ 0.9時，粘結劑的耐高溫性能降低；M/P ＞ 1時，成膜物不足，粘結劑難以固化[12]。

在二元體系的磷酸鹽粘結劑中，2種金屬原子的比例也會影響到粘結劑性能。梁海聰[13]在磷酸鹽粘結劑中加入α-Al2O3、氮化硅、氧化硅、累托石等耐高溫耐腐蝕填料，通過調節金屬原子比對磷酸鹽粘結劑體系進行了分析，發現對磷酸鋁鋅粘結劑而言，鋁鋅比為1∶1時涂層的耐高溫性能最好，在700 °C下140 h無銹蝕脫落現象，可經受570 °C高溫-水冷的熱震循環達50次以上；鋁鋅比為1∶2時涂層的耐蝕性最好，可耐高溫熔鹽腐蝕達70 h。對磷酸鋁鎂粘結劑而言，鋁鎂比為2∶1時涂層的耐高溫性能最好，在700 °C下120 h無銹蝕脫落現象，可經受570 °C高溫-水冷的熱震循環達25次以上；鋁鎂比為1∶2時涂層的耐蝕性最好，耐高溫熔鹽腐蝕達75 h。

在高溫下，磷酸鹽粘結劑會發生固化反應，最終形成磷酸鹽網絡結構作為涂層的骨架，讓填料能粘結在一起而發揮耐高溫或耐腐蝕的作用，提升涂層的耐高溫性能。

1.2 固化劑

固化劑是涂料中促進粘結劑發生固化反應的組分，可以縮短固化時間，降低固化溫度，改善涂層的性能。無機磷酸鹽耐高溫涂料通常用氧化鎂和氧化鋅作為固化劑。

在沒有固化劑時，磷酸鹽粘結劑經過高溫烘烤，發生脫水縮聚反應(見圖1)[14]。磷酸鹽脫水后形成P—O—P鍵，生成聚磷酸鹽或偏磷酸鹽。具有線性結構的聚磷酸鹽繼續固化交聯成網狀結構，具有環狀結構的偏磷酸鹽經過加熱開環，同樣可以交聯成網絡結構。

圖1 磷酸鹽的脫水縮聚 Figure 1 Dehydration polycondensation of phosphate

當加入氧化鎂、氧化鋅等固化劑時，由于金屬原子的活性較高，可以與磷酸鹽反應，參與磷酸鹽網絡結構的形成，從而加快磷酸鹽粘結劑固化。此時的反應過程如圖2所示。

圖2 堿金屬M存在時磷酸鹽的脫水縮聚 Figure 2 Dehydration polycondensation of phosphate in the presence of alkali metal M

以MgO或ZnO作為固化劑時，可將磷酸鋁粘結劑的固化溫度從235 °C降至130 °C，固化后涂層在500 °C時的粘結強度從2.5 MPa提高至3.5 MPa[15]。由于MgO活性較高，容易使涂層固化過快而導致無法成膜。通過溶膠凝膠法將納米SiO2包覆在MgO表面，可實現對MgO的緩釋，既可將固化溫度降至80 °C，還能將固化時間從10 s延長至120 min，以便固化劑與粘結劑充分反應，從而獲得表面平整致密的磷酸鹽涂層[16]。

CuO也能加速聚磷酸鹽的交聯固化。傅敏等[17]所做的對比試驗表明，添加2.1% CuO可將聚磷酸鹽涂層的表干時間從3 h縮短到1.5 h，涂料的施工性能良好，涂層的粘結強度從3.3 MPa提升到23.2 MPa，耐水性達500 h。

姜文勇等[18]分析了CuO固化劑的作用機理：加入CuO會使線型聚磷酸鹽發生自脫水而形成—O—Cu—O—側鏈，同時聚磷酸分子之間通過端基形成—O—Cu—O—鍵橋，而后通過該鍵橋進行橫向與縱向鍵合，其反應過程如圖3所示。對比氧化銅和銅粉的固化效果，Cu對固化溫度的影響較大，但CuO可以提升固化后的粘結強度，含30% CuO的磷酸鹽涂層在210 °C固化3 h時效果最好，粘結強度高達3.685 MPa；加入25% Cu的涂層在145 °C固化3 h時效果最好，粘結強度為2.156 MPa[19]。

圖3 CuO固化劑的作用機理 Figure 3 Mechanism of the action of CuO curing agent

無機磷酸鹽耐高溫涂料已經可以實現常溫固化。王世華等[20]提出了常溫下磷酸鹽的固化機理：酸性磷酸鹽基料在低溫時與鋼鐵表面發生磷化作用而形成磷酸鐵難溶物，使基料的H+濃度降低，導致pH增大，當pH達到5.03時鋁離子發生水解縮聚，與磷酸根形成難溶的耐水膜。

王明燕[21]通過分析磷酸鹽耐高溫涂料常溫固化過程的水化熱值后認為其固化分為3個階段：加速期、減速期和穩定期。在第一階段，由于氫氧化鋁和固化劑氧化鎂的溶解會在短時間內產生大量的熱，放熱速率達到最大值；在第二階段，放熱速率逐漸降低，水化環境向固相轉變，水化阻力大幅增加，反應速率大幅下降，體系中生成三水磷酸氫鎂；第三階段是反應最長的階段，水化反應逐漸達到穩定，放熱速率隨之穩定。

1.3 填料

填料是無機磷酸鹽耐高溫涂料中發揮耐高溫及耐腐蝕作用的部分。經過高溫燒結后，填料可以填補粘結劑固化后的空隙，添加不同的填料可以增強涂層的耐蝕性、耐磨性、力學性能、介電性能等性能[22-25]。填料通常為金屬及金屬氧化物，如鋅粉、鋁粉、氧化鋁、三氧化鉻等，也可以加入氧化硅、碳化硅等無機組分。

楊保平等[26]在磷鋁比為3.0∶1.4的磷酸鋁粘結劑中加入10%石墨或MoS2均可促進結晶水脫除，同時將磷酸鋁涂層的耐熱溫度從500 °C升至600 °C。王云鵬等[27]以微納米鋁粉作為涂層的填料，鋁粉經鉻酸鎂鈍化后，與磷酸二氫鋁粘結劑一起可以改善磷酸鋁涂層的致密度和表面平整度，且涂層在600 °C烘烤100 h后表面仍然保持完整。為了提升磷酸鹽涂層的介電性能，王政閱[28]以40%的微米級電容石英作為AlCr(H2PO4)6粘結劑的填料，所制涂層的耐熱溫度達1 000 °C，在10 GHz下的介電系數為3 ～ 4，介電損耗(tanδ)為6.1 × 10-3，微波介電性能較好。為了獲得對鈦合金有較好抗氧化保護能力的磷酸鹽涂層，李佳憶等[29]以Al為內層填料，SiC為外層填料，AlPO4為粘結劑，制備了磷酸鹽雙層復合涂層，涂覆涂層后Ti65合金在650 °C的氧化速率常數僅3.385 × 10-4mg/(cm·h1/2)，比添加前的7.33×10-3mg/(cm2·h1/2)降低了1個數量級。Liu等[30]在磷酸鋁鉻粘結劑中加入γ-Al2O3、Cr2O3、Fe2O3、MnO2等氧化物的燒結物作為高紅外發射率填料，配合含有α-Al2O3、AlN、SiC等高紅外發射率物質的固化劑，提升了涂層的熱輻射率ε。當氧化物的預燒結溫度在1 050 °C時，所得涂層具有最高的紅外輻射率，散熱效果最好，其3 ～ 8 μm波段的ε為0.82，8 ～ 20 μm波段的ε為0.91。

1.4 助劑

助劑是無機磷酸鹽耐高溫涂料中調節涂料性能的部分。常用的助劑有消泡劑、分散劑、穩定劑、增稠劑等。它可以調節涂料的黏度、分散性、穩定性等，使涂料在實際使用時獲得更好的效果。

2 無機磷酸鹽耐高溫涂料的耐高溫防腐機理

金屬在高溫下比較活潑，容易發生氧化，主要表現為表層金屬原子被氧氣氧化并向內部擴散，其他元素向表層擴散并與氧氣反應形成疏松的氧化皮，同時高溫下形成的熔鹽也會與氧化層反應，生成多孔疏松的腐蝕層，并最終在高溫熱應力作用下開裂而掉落[31]。

磷酸鹽粘結劑固化后會形成磷酸鹽網絡結構，此結構大部分由P—O鍵構成，該鍵的鍵能(410 kJ/mol)較大，可在高溫下保持穩定。高溫下穩定的磷酸鹽網絡經填充填料后形成致密的涂層，可以有效抑制高溫氧化與其他腐蝕的發生，達到高溫保護金屬基底的目的。無機磷酸鹽耐高溫涂料的高溫防腐機制可分為物理屏蔽、緩蝕作用及電化學保護，在實際應用中一般至少有2種腐蝕保護方式疊加。

2.1 物理屏蔽

表面致密的涂層可以隔開基體與氧氣、水汽、鹽霧等腐蝕介質，并阻擋腐蝕介質擴散，同時填料中的組分進一步令腐蝕介質到達基體所需的擴散通路變為曲折的路徑，從而延緩了基體的腐蝕。

梁海聰[13]以磷酸鋁鎂鋅為粘結劑制備了耐高溫涂料，高溫固化后的涂層中存在如圖4所示的顆粒狀Mg3(PO4)2微晶和鱗片狀Zn3(PO4)2微晶。顆粒狀微晶可以填補縫隙，使涂層更加致密；鱗片狀微晶可以阻擋腐蝕介質的侵入，起到物理屏蔽的作用。當涂層中存在鱗片狀鋁粉時，不僅可以延緩腐蝕介質的擴散，而且鋁粉可以反射熱量，增強涂層的散熱隔熱能力，熔融后還可填補涂層縫隙，同時鋁粉氧化形成的氧化鋁仍然可以阻擋腐蝕介質[32]。Wang等[33]在無定形磷酸鋁粘合劑中加入Al2O3和Cr2O3所制備的磷酸鹽涂層可保護鈦合金基體在600 °C的高溫下加熱100 h而不發生氧化，其中的無定形磷酸鋁和氧化鋁、三氧化二鉻晶體阻止了基體發生氧化。

圖4 固化后的磷酸鹽晶體微觀結構[13] Figure 4 Microstructures of cured phosphate crystals [13]

2.2 緩蝕作用

填料中的一些強氧化性組分可以搶奪與基體反應的機會，并且形成不溶性物質覆蓋在基體表面，抑制金屬溶解的腐蝕過程，從而實現對基體的保護。

如圖5所示，在填料中加入三氧化鉻且未加入還原性填料時，由于Cr(VI)具有強氧化性，可作為緩蝕劑與基體進行反應，被還原為Cr(III)的同時形成了不溶性的氧化膜，減緩了腐蝕反應的進行[34-35]。鉻酸鹽的作用與三氧化鉻類似，都是通過Cr(VI)的作用來實現對基體的鈍化和緩蝕。

圖5 六價鉻的緩蝕機理[35] Figure 5 Corrosion inhibition mechanism of hexavalent chromium [35]

由于六價鉻的毒性較大，因此可用其他有類似作用的含氧酸鹽進行替代，如磷酸鹽、鉬酸鹽、高錳酸鹽等。但鉬酸鹽存在用量大、緩蝕效果差等問題，還會降低涂層的防腐蝕能力。磷酸鋅則存在溶解度低、活性差等不足[36]。因此，目前三氧化鉻及鉻酸鹽仍然是使用較多的緩蝕劑。

2.3 電化學保護

當無機磷酸鹽耐高溫涂料中存在鋁粉、鋅粉等活性比基體更大的金屬填料時，高溫氧化及其他腐蝕會優先發生在這些電極電位較低的金屬上，形成對基體的陰極保護。

以鋅粉為例，當腐蝕發生時，鋅與金屬基體構成了腐蝕電池，其中鋅粉為陽極，金屬基體為陰極。鋅粉溶解并產生保護電流，可以阻止金屬基體腐蝕，實現了犧牲陽極、保護陰極的電化學保護[37]。為了確保鋁粉、鋅粉形成陽極通路并擴大陽極面積，減緩消耗，金屬粉在富鋅/鋁涂層中的含量需要在60%以上[38]。但當涂層中金屬粉含量較低時，容易消耗過快，就需要利用鈍化劑減緩金屬粉末的消耗。如圖6a[39]所示，在含鋅/鋁的涂層中，由于鋁粉和鋅粉的存在，涂層的腐蝕電位負于基體的腐蝕電位，優先發生反應，在鉻酸鎂鈍化劑作用下，腐蝕電流也比基體的腐蝕電流更小，因此鋅粉、鋁粉的溶解速率非常緩慢。而典型的富鋅/鋁涂層中形成的導電通路如圖6b[40]所示，充足的金屬粉保證了它們之間互相連通，有利于形成面積更大的陽極，防止局部反應耗盡區域內的鋅粉、鋁粉而導致涂層失效。

圖6 含鋅/鋁磷酸鹽涂層的保護機理 Figure 6 Protection mechanism of zinc/aluminum-bearing phosphate coating

3 無機磷酸鹽耐高溫涂料的研究進展

3.1 常溫固化無機磷酸鹽耐高溫涂料

無機磷酸鹽涂料的固化需要在高溫下長時間保溫來實現，這也是制約無機磷酸鹽耐高溫涂料應用的一大缺陷。通過固化劑對固化過程進行控制，可以實現無機磷酸鹽涂料的常溫固化，有助于擴寬其使用范圍。雖然目前無機磷酸鹽耐高溫涂料的常溫固化已經可以實現，但需要解決如何在常溫固化的同時，控制固化時間的問題，防止固化過快而導致涂料施工性差，無法涂覆。

在磷酸鋁涂料中加入一定量的MgO即可實現涂層的常溫固化，常溫固化所需時間與MgO含量的關系如圖7所示[41]。在磷酸鋁粘結劑中，以氧化鐵紅、煅燒云母粉等為填料，同時添加MgO和ZnO兩種固化劑，可將涂層表干所需溫度最低降至0 °C，保存48 h后完成固化，在常溫下6 h即可固化[20]。但徐三強[16]認為室溫下表干的涂層吸潮嚴重且耐水性差，說明其并未完全固化，仍然需要低溫烘烤。通過溶膠凝膠法在MgO表面包覆SiO2并與Fe2O3粉末混合后作為固化劑，以磷酸二氫鋁為粘結劑、硫酸鋇為填料，所制涂料在室溫下1 ～ 2 h后即可表干，24 h后完全固化。常溫固化的涂層耐中性鹽霧在240 h以上，在500 °C高溫烘烤12 h后仍附著在基體表面。當SiO2以硅溶膠的形式加入無機磷酸鹽涂料中時，通過表面的活性基團與磷酸鹽反應，促進磷酸鹽的常溫固化。向磷酸二氫鋁粘結劑中加入6% MgO、21% Al(OH)3和質量分數為15%的硅溶膠，所得涂料黏度適中，方便噴涂，涂層常溫下保持20 ～ 40 min即可完全固化[21]。

圖7 MgO含量對常溫固化時間的影響[41] Figure 7 Effect of MgO content on curing time at room temperature [41]

3.2 可耐1 000 °C的無機磷酸鹽耐高溫涂料

為了充分利用無機磷酸鹽涂料的耐高溫性能，可以在填料中加入各種無機組分，改善涂料在高溫下的性能，將涂料的使用溫度提高至1 000 °C以上。

針對熱處理過程中鋼材的高溫氧化，邢旭騰[42]以三聚磷酸鋁對磷酸鋁粘結劑進行改性，加入Al2O3、ZrO2、SiO2、MgO和TiO2作為填料制備了無機磷酸鹽涂層，可在1 000 °C以上提供對鋼材的抗氧化保護：鋼材在1 000 °C下保溫120 min后的氧化燒損從15.27%降至3.37%；在1 300 °C下保溫120 min后的氧化燒損也從31.91%降至13.46%；而在1 000 °C下保溫180 min后鋼材的氧化燒損率仍保持在4.12%。與之類似，Zhang等[43]將鋁土礦、碳化硅、硅酸鈉、長石等填料與磷酸二氫鋁粘結劑混合制備的無機磷酸鹽涂料可以在高溫下為50CrVA彈簧鋼提供防氧化和防脫碳保護，在1 050 °C下烘烤120 min后，被涂層保護的鋼材的質量僅增加了37 mg/cm2，相比無涂層保護時減少了67.82%，且未發生脫碳。而無涂層時產生了405 μm厚的脫碳層。為提高磷酸鹽涂層在高溫時的抗靜電性能，劉華榮等[44]發現加入高熔點的電容石英粉(30%)和二氧化錫(4%)時涂層可承受1 000 °C高溫，電阻降至1 × 104Ω。Apanasevich等[45]以α-Al2O3和AlN為主要填料，在磷酸鎂粘結劑中加入微量碳納米管以改善涂層在高溫下的機械性能，發現當碳納米管含量在0.25%時，1 000 °C時涂層的抗壓強度在220 MPa以上，比常溫下的抗壓強度提高了100 MPa。胡剛[46]以CuO為固化劑，以Al2O3和B4C為填料，利用B4C的高溫氧化產物B2O3補充涂層質量損失并填補縫隙，從而使磷酸鋁粘結劑在1 000 °C下的剪切強度提至23.83 MPa，但當溫度在1 200 °C以上時，B2O3發生揮發而導致涂層粘結強度降低。以A1(OH)3和B4C作為填料可將磷酸鋁粘結劑在1 000 °C的剪切強度提高至10.65 MPa，且隨著溫度升高，剪切強度繼續增強，到1 200 °C時剪切強度可達14.85 MPa。

3.3 極端環境用無機磷酸鹽耐高溫涂料

隨著耐熱溫度和耐蝕性提升，無機磷酸鹽耐高溫涂料的應用范圍越來越廣，包括用在高溫、高濕、高鹽等極端苛刻環境中。在極端環境中涂層的腐蝕速率更快，無機磷酸鹽耐高溫涂料的性能需要更高才行。

張鵬飛等[47]以鉻酸鹽和球形鋁粉作為填料制備了無機磷酸鹽涂層，其作為底漆在600 °C下100 h內保持完好，耐中性鹽霧長達2 656 h，耐SO2冷熱循環腐蝕和耐鹽霧-高溫循環都達到10次以上，可在高溫高濕高鹽的極端環境中為飛機壓氣機葉片提供保護。隨著海洋強國戰略逐步實施，發動機壓氣機葉片在海洋環境下的高溫高鹽腐蝕問題突顯，目前軍方主要靠采購美國TELEFLEX公司的專利產品SERMETEL-W涂料來為長期在600 ～ 700 °C的高濕熱環境下服役的金屬提供長效防護。目前該產品在國內市場占有率接近100%，國內還沒有研究機構成功研制出類似的成熟產品。中國科學院寧波材料技術與工程研究所的海洋功能材料團隊成功制備了富鋁耐高溫涂料，通過對鋁粉進行包覆和表面改性，發現漆膜固化后球形鋁粉的直徑在2 ～ 5 μm之間，可均勻分散在漆膜中且無團聚現象，鋁粉通過層層排布，可以有效抑制腐蝕介質向漆膜內部擴散，提高了漆膜的耐蝕性[48]。目前該產品已通過實驗室認證，涂層的附著力為0級，鹽霧(22 h)-高溫(500 °C × 2 h)循環10次以上，有望替代國外競品，解決了“卡脖子”難題。

Han等[49]在無定形磷酸鋁粘結劑中加入Al2O3和SiC而改善了涂層的抗氧化性和抗熱沖擊性，涂層保護下的Ti65合金在650 °C的氧化速率從1.2 × 10-2mg/(cm2·h1/2)降低至0.2 × 10-2mg/(cm2·h1/2)，可承受650 °C-水冷的熱沖擊循環365次而無明顯變化，可用于航空發動機的高溫腐蝕防護。以磷酸鋁為粘結劑，加入Al2O3和Cr2O3作為填料，利用Al—O和Cr—O對稱極性鍵對熱輻射強烈的振動吸收，可以提高磷酸鹽耐高溫涂層的熱輻射率，在5 ～ 20 μm的較寬波長范圍內涂層熱輻射率達到0.8以上，可用于鈦合金在航空航天、核電站等領域的高溫保護和熱量控制[50]。

4 展望

水性無機磷酸鹽涂料因其優異的耐高溫和耐腐蝕性能已在高溫防護領域獲得大規模應用。目前研究者對其制備工藝和固化過程已基本掌握，磷酸鹽粘結劑的固化機理研究已日趨成熟，功能改性也取得了進展。制約無機磷酸鹽耐高溫涂料應用的主要因素仍然是磷酸鹽固化所需的較高溫度和較長時間，因此開發可常溫固化、可長時間保存的無機磷酸鹽耐高溫涂料會是未來研究的核心問題。進一步加強它的耐高溫及防腐蝕性能，以用于極端苛刻腐蝕環境下的高溫腐蝕保護也是工作者努力的方向。