耐磨漆大大延長了機械的使用壽命並降低了工業環境中的維護成本。我們的研究表明，與裸露表面相比，專用塗層可以將磨損係數降低三分之二。這使得它們對於面臨惡劣條件的行業至關重要。 

耐磨漆和傳統塗料之間的選擇需要可靠的性能數據。這些保護層的耐磨性很大程度上取決於它們暴露的顆粒大小和環境腐蝕。碳化鎢塗層在採礦和石油工業中效果最佳，但類鑽石碳 (DLC) 為汽車和醫療用途提供了更好的耐化學性。

本文分析了詳細的工業性能數據，將根據您的應用需求指導您在耐磨漆和傳統塗料解決方案之間做出選擇。

耐磨漆與傳統塗料的定義

耐磨漆和傳統塗料的主要區別在於它們的製造方法和用途。耐磨漆是專門為處理物理磨損而設計的。它們比標準塗層效果更好，因為它們更耐刮擦、撞擊和化學物質侵蝕。

配方和應用方面的主要區別

耐磨漆的化學成分使其有別於傳統塗料。傳統塗料主要有四個部分：提供顏色和覆蓋力的顏料、幫助其黏附的黏合劑、使其可塗抹的溶劑以及提供額外功能的添加劑。耐磨配方採用特殊材料，使其更耐用且能抵抗物理壓力。

這些塗層也需要不同的方法來應用。您可以將傳統塗料刷、噴或浸到表面上。但耐磨漆需要特殊的應用方法才能發揮最佳作用。舉一個例子，一些高性能耐磨漆需要真空沉積、電鍍或熱噴塗方法來與表面形成更好的結合。

塗層厚度是另一個關鍵因素。物理氣相沉積 (PVD) 等耐磨漆通常比傳統塗層更薄，但由於其獨特的性能，保護效果更好[1] 。有些耐磨漆無需黏合劑即可形成均勻的結構。這樣可以防止顆粒脫落（這是傳統塗層常見的問題），使塗層更耐磨損和腐蝕[2] 。

這些塗層乾燥和硬化的方式也完全不同。傳統塗料在溶劑蒸發或通過化學反應時會乾燥。特殊耐磨漆通常需要精心控制的熱處理才能獲得正確的硬度和黏著力。

性能比較表：

特性 耐磨漆 傳統塗料 耐久性 卓越的抗物理磨損性能 中等的抗環境因素性能 厚度 通常越薄，性能越高 通常需要塗得越厚 附著力 通常形成更強的粘合力 機械粘合，有時是化學粘合 成本 較高的初始投資 較低的前期成本，但較高的終生費用 每種類型常用的材料

耐磨漆之所以效果如此好，是因為它含有特殊的成分。碳化物塗層是目前最好的解決方案之一。碳化鎢-鈷/鉻混合物能很好地防止侵蝕、刮傷、微動磨損和咬合[3] 。這些塗層透過熱噴塗方法進行，以改善特定工業用途的材料。

陶瓷塗層（氧化物塗層）是另一種重要的耐磨材料。他們採用氧化鋁/氧化鈦、氧化鉻和氧化鋯配方，可以很好地抵抗磨損、滑動磨損和微動磨損[3] 。添加合適的密封劑，這些塗層也能起到防腐蝕的作用。

 當您需要防止刮傷和高溫時，金屬陶瓷塗層是最佳選擇。它們可以承受高達約 1100°C (2000°F) 的溫度[3] 。這些塗層使用與超級合金或 MCrAlY 粉末混合的黏合劑 - 其中「M」可以是鈷、鎳或兩者 - 幫助它們抵抗高溫下的氧化。     

傳統塗料用途更廣泛，包括：

1. 含有顏料、黏合劑和溶劑的塗料，用於增加顏色、保護和黏附在表面
2. 清漆和漆料可提供透明或半透明的保護，同時展現天然材質並阻擋濕氣和陽光
3. 搪瓷漆持久耐用，耐化學品和刮擦，非常適合汽車和工業用途[1]

傳統塗料通常使用環氧樹脂和聚氨酯等聚合物基配方。環氧塗層能很好地承受衝擊，並能防止生鏽和刮傷[3] 。對於大多數工業工作來說，它們都是經濟實惠的選擇。聚氨酯塗料由兩部分（「多元醇」基料和多異氰酸酯催化劑）混合而成，適用於各種工業項目[4] 。

添加二氧化矽 (SiO2)、二氧化鈦 (TiO2)、氧化鋁 (Al2O3) 和二氧化鋯 (ZrO2) 等奈米顆粒，可以使傳統塗層更耐磨損和刮擦[5] 。這些奈米粒子非常小，它們不會改變建築塗層的清晰度或光澤度。

耐磨漆和傳統塗料之間的選擇取決於您的需求。耐磨配方的前期成本較高，但在惡劣的工業環境中保護效果更好，並且隨著時間的推移可能會節省成本。

耐磨漆的工業應用案例

專用塗層可保護關鍵機械免於在惡劣的工業環境中快速損壞和昂貴的停機。耐磨漆是重要的防禦屏障，特別是當您有兩個要求嚴格的行業時：採礦作業和食品/製藥製造。

採礦設備和輸送系統

採礦作業為工業設備創造了一些最惡劣的條件。機械面臨極端的磨損、衝擊壓力和腐蝕。採礦環境通常表現出三種不同類型的磨料磨損：伴隨侵蝕腐蝕的刮傷磨損、高應力磨磨損和刨削磨損[6] 。

輸送系統是採礦作業的基礎，確保整個加工設施中的物料運輸順暢。這些系統不斷受到磨料顆粒的磨損。塗裝良好的輸送機具有多種優點：

• 延長使用壽命：耐磨漆可減少物料堆積，並最大程度地減少運輸物料造成的磨損[7]
• 降低維護頻率：保護層可防止設備過早故障並減少昂貴的停機時間
• 提高運作效率：塗層表面有助於維持整個輸送系統更平穩的運行

對於面臨表面壓痕粗糙磨損的採礦設備，氧化鋁陶瓷在低角度衝擊條件下具有出色的硬度。當陶瓷的脆性可能造成問題時，聚氨酯、橡膠或增強環氧塗層可作為替代品。這些材料因其更具延展性而防止斷裂[6] 。

混合容器、料斗、箕鬥、溜槽、篩網和格柵等重型部件經常會遇到大石頭、混合材料和腐蝕性泥漿。損壞是由機械侵蝕、化學侵蝕、腐蝕或這些力量的混合所造成的[8] 。含有陶瓷填料的環氧基耐磨漆可有效保護脆弱的金屬表面，同時減少計劃內和計劃外的停機時間。

入口和出口溜槽因落石和礦石而不斷磨損。耐用的陶瓷珠填充環氧耐磨化合物可修復設備並保護其免受滑動磨損和衝擊。這些可用抹刀抹平的配方在高架和垂直應用方面效果很好。它們可以消除不平整並防止未來的磨損[8] 。

食品加工和製藥機械

食品加工和製藥業需要具有耐磨性並符合嚴格安全監管標準的特殊塗層。設備必須保持耐用，同時符合 FDA/USDA 規定。

具有優異耐磨性的食品安全塗層包括：      

4.  化學鍍鎳 (EN)：具有優異的耐腐蝕性和耐用性，是食品加工設備的理想選擇[9] 
5. 薄緻密鉻（TDC）：具有優異的耐磨性，同時減少摩擦並防止腐蝕[9]
6. PTFE（聚四氟乙烯）：俗稱特氟龍，具有對食品接觸表面至關重要的不黏性能[9]
7. 陶瓷塗層：耐高溫，為食品接觸表面提供卓越的耐久性[9]

食品加工的不斷變化和競爭性質需要結合多種有益特性的高性能塗料。食品工業塗料必須是食品安全的，具有不黏可靠性，易於清潔，符合 FDA 標準，耐熱、耐碎裂、耐磨損和耐化學腐蝕[10] 。

由於新材料系統會加速磨損、沾黏和腐蝕問題，因此製藥製造業面臨獨特的挑戰。藥物包衣系統解決了藥片/丸劑製造、診斷和成型/工具環境中的這些性能挑戰[11] 。

 製藥應用受益於幾種專門的塗層配方：   

• Endura 103：一種透過浸入式火花沉積形成的陶瓷氧化物塗層，具有優異的耐磨性和耐腐蝕性，並添加了氟聚合物，具有低摩擦和不黏性能[11]
• Endura 202P：一種浸漬基質塗層，結合了化學鍍鎳的優點和含氟聚合物，非常適合藥丸沖壓和泡罩包裝應用[11]
• Endura 334B：一種獨特的氟碳混合物，採用高強度共聚物增強，專為需要脫模、乾式潤滑和防腐的容器進料應用而設計[11]

醫療和製藥設備製造商注重可靠性、更簡單的衛生條件和不間斷的製造流程。保護塗層經過設計成為金屬基材的一部分，可以創造新的表面，該新表面具有耐腐蝕、更低的摩擦係數和更好的離型特性等基本性能[12] 。

無論您選擇哪種行業應用，耐磨漆都能延長設備壽命、降低維護成本並在惡劣的操作條件下保持一致的性能。

塗層耐久性性能測試方法

科學家需要模擬現實生活條件的標準測試方法來檢查保護塗層的使用壽命。這些測試展示了油漆和傳統塗料如何承受壓力，為工業用途提供了重要的見解。

ASTM D4060 泰伯磨損試驗

泰伯耐磨試驗遵循 ASTM D4060，是評估有機塗層耐磨性的業界標準。這項測試於 20 世紀 30 年代誕生，並在數十年的工業發展中始終保持著它的重要性[13] 。它簡單而有效的特性使其在全球各行各業廣受歡迎。

測試遵循以下步驟：

8. 將扁平樣本（通常為 4 英寸 × 4 英寸，最大厚度為 6-7 毫米）放在轉盤平台上[14]
9. 兩個砂輪以特定的重量壓在塗層表面
10. 車輪之間的真空吸臂會在測試過程中清理碎屑[15]
11. 轉盤以恆定速度旋轉，產生穩定的磨損
12. 每 500 次循環後，車輪就需要用 S-11 拋光盤進行重新表面處理[13]  

 使用者可以根據需要調整測試設定。每個車輪通常承受 1000g 的負載，但對於更溫和的測試，可以使用較輕的 250g 或 500g 的負載[16] 。不同類型的砂輪（CS-10和CS-17，其中CS-17的研磨性更強）有助於測試各種塗層硬度等級[16] 。  

該測試透過幾種方式測量耐磨性：

• 磨損指數：在規定載重下每1000次循環的重量損失[16]
• 每密耳磨損次數：磨損 1 密耳塗層厚度所需的次數
• 失效循環數：塗層失效或露出基材為止的總循環數[17]

測試結果需要仔細解釋。含有氣泡的柔性塗層會影響品質損失測量。含有緻密填料的塗層可能會損失更多的質量，但其厚度保持得更好[15] 。一些含有二氧化矽或金屬氧化物等非常緻密顆粒的塗層會磨損砂輪[13] 。

鹽霧和耐腐蝕測試

塗層必須能夠抵抗惡劣環境下的物理磨損和化學損傷。鹽霧測試有助於評估耐腐蝕性，這在沿海和海洋應用中最為重要。

ASTM B117 標準化了鹽霧試驗，透過將塗層樣本暴露在鹽霧中來加速腐蝕[18] 。此測試揭示了塗層保護材料免受腐蝕的效果。樣本被放置在一個特殊的腔室中，鹽水在這裡變成細霧[19] 。

鹽霧測試追蹤幾個因素：

• 暴露時長：根據應用需求，測試可運行數小時到數週[19]
• 鹽濃度：仔細控制可確保結果一致
• 溫度：特定範圍使測試可靠
• 腐蝕指標：起泡、生鏽和可見損壞等跡象[19]

結果透過計算可見腐蝕開始前的小時數來顯示性能。使用壽命為 500 小時的塗層適用於正常環境，而使用壽命為 1000 小時以上的塗層則適用於較惡劣的條件[19] 。

循環腐蝕測試（CCT）透過混合不同的應力水平提供了更好的評估，從而顯示出可能存在的長期問題[20] 。 CCT 透過循環各種環境壓力來創造比標準鹽霧測試更真實的條件。

一些應用程式需要更多測試。 QUV測試(或加速耐候性測試)檢查塗層如何承受紫外線照射[21] 。 ASTM G155 和 ASTM D4329 等標準指導塗料和塑膠的抗紫外線測試。

這些標準測試讓製造商在工業環境中實際使用之前檢查塗層性能。在加速條件下測試耐磨漆和傳統塗料有助於及早發現潛在問題，從而提高可靠性並延長使用壽命。   

 耐磨性指標的比較分析   

可測量的性能指標可幫助工程師將耐磨漆與工業中使用的普通塗料進行比較。這些測量使他們能夠根據特定的工作條件選擇最佳的保護系統。

乾濕條件下的摩擦係數

摩擦係數衡量兩個表面相互抵抗移動的程度。此比例在乾燥和潮濕環境之間變化很大，從而影響磨損率。研究表明，環境條件會極大地改變磨料的磨損率。試驗表明，當暴露於氧化鋁和二氧化矽磨料時，低碳鋼在潮濕條件下的磨損速度比在乾燥條件下慢得多[3] 。

這種差異可能非常巨大——有時甚至相差數千倍——並且在使用較小或更圓的磨料顆粒時表現得最為明顯[3] 。出現這種情況主要有兩個原因：

13. 乾燥條件造成三體磨損機制
14. 潮濕環境會造成雙體磨損機制[3]

許多因素都會影響這種行為，但水的潤滑作用在減少摩擦和磨損方面起著最大的作用[3] 。儘管如此，這種模式並不適用於每種材料。摩爾的研究表明，潮濕的環境有時會加劇磨損，有時則會減輕磨損，這取決於材料的成分[3] 。

專用塗層的主要目標是實現低摩擦係數。一些耐磨配方，如 Nedox PF-F，具有出色的耐磨性且摩擦係數低。即使在高達 1500°F (816°C) [22]的溫度下，它們也能正常運作。這些特性使它們非常適合金屬對金屬的用途，因為摩擦會產生熱量，從而加速零件的磨損。

儘管許多人認為摩擦係數與耐磨性沒有直接關係，但[23]這些屬性取決於幾個因素：

• 施加載荷和接觸壓力
• 滑行速度和距離
• 環境條件（溫度、濕度）
• 塗層硬度與厚度[23]

金屬碳化物（如WC、TiC、CrC）與鋼滑動時的摩擦係數可達0.2以下。這使得它們成為需要耐磨性和低摩擦的應用的絕佳選擇[24] 。

磨損試驗中的體積損失（mg/1000 次循環）

體積損失測量讓我們能夠以標準方式比較塗層耐久性，通常以立方毫米或每個測試週期的重量損失表示。 ASTM G65 測試模擬中等壓力下的滑動磨損。它使用橡膠輪和材料樣品之間的乾砂來提供有用的比較數據[25] 。

在 30 磅負載下以 6000 轉進行的 ASTM G65 測試顯示塗層性能存在很大差異：

塗層類型 作品 申請流程 硬度（HRC） 體積損失（mm³） C9000 奈米碳化鎢、鈷 超音速火焰噴塗 (HVOF) 68-71 4.5 C1000 碳化鎢、鈷 超音速火焰噴塗 (HVOF) 68-71 5.5 碳1000鎳 碳化鎢、鈷、鎳基體 超音速火焰噴塗 (HVOF) 68-71 5.2 司太立 6 鈷/鉻/鎢 焊接覆蓋層 40 55 鍍硬鉻 人類血漿蛋白 電鍍 68-72 28.6 D2鋼 鉻碳化物工具鋼 鍛鋼 58-60 36.1 泰伯磨損試驗 (ASTM D4060) 提供了另一種測量體積損失的標準方法。耐磨性越好的材料體積損失越低[1] 。您可以使用 Taber 磨損指數公式計算結果：

磨損指數 = （原始重量 - 最終重量）÷ 測試循環次數[1]

測量體積損失時，材料密度差異很重要。為了準確比較不同密度的材料，請將 Taber 磨損指數除以材料的比重[1] 。

「每密耳磨損次數」成為評估塗層的另一種有用方法。此測量值告訴您需要多少次磨損循環才能磨損掉已知厚度的塗層[1] 。    

 惡劣環境下的耐熱性和耐化學性 

工業塗料必須在極端溫度和惡劣化學環境下防止磨損。透過觀察耐磨漆配方的熱穩定性和耐化學性，您可以看到耐磨漆配方與傳統塗料之間的真正差異。

陶瓷塗料與環氧塗料的高溫穩定性

溫度限制使這些塗層技術與眾不同。標準有機塗層在中等溫度下（通常在250°F到300°F之間）就會開始失效，因為其中的碳-碳鍵會斷裂[26] 。甚至在完全損壞之前，您就會透過燒焦、顏色變化和薄膜變薄等現象注意到這種故障的跡象。

陶瓷基底耐磨漆在更高的溫度下仍能保持堅固：

• Jotatemp 1000 陶瓷塗料可在高達 1000°C 的溫度下工作，並能承受低至 -196°C 的極寒天氣[2]
• Jotatemp 650 可承受相同的低溫，但最高溫度可達 650°C [2]
• 標準矽丙烯酸塗料（如 Jotun Solvalitt）的工作溫度可高達 600°C [2]

陶瓷塗層的驚人耐熱性源自於矽酮聚合物（聚矽氧烷）。 Si-O鍵強度（452kj/mol）超過了有機聚合物中的CC鍵強度（350kj/mol） [26] 。這個關鍵差異解釋了為什麼矽基配方比傳統配方更能抵抗熱量和紫外線。

試驗表明，高溫環氧配方僅在 244°C (400°F) 下才能保持穩定，而最好的配方可以達到 364°C (600°F) [5] 。 Supreme 45HTQ 是一種堅韌的石英填充環氧樹脂，在環氧樹脂配方中處於領先地位，工作溫度範圍為 -60°F 至 +450°F [4] 。

 固化過程使得這些塗層類型獨一無二。有機矽聚合物在 250°C 左右連結在一起，形成更強的屏障[26] 。高溫塗層通常從有機部分開始，以便於處理。這些化合物在首次使用時會在約 500°F 的溫度下燒盡，只留下連接在一起的無機結構[26] 。  

在酸性和鹼性條件下具有耐化學性

工業環境中的設備會面臨腐蝕性化學物質，這些化學物質會侵蝕未受保護的表面。每種塗層技術對抗這些化學威脅的方式不同：

環氧基塗料能很好地防護酸、鹼、溶劑、腐蝕性液體、燃料、脂肪酸和化學清潔劑[27] 。熱固化使它們具有抗衝擊、抗磨損和抗腐蝕的能力。

酚醛塗料在濃硫酸、鹽酸和許多其他化學物質的環境中閃閃發光[27] 。在低 PH 值環境和較高溫度下，它們的性能優於聚氨酯和環氧樹脂[6] 。

氟聚合物塗層能抵抗許多化學物質，包括濃硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸[27] 。 PTFE 類型的工作溫度高達 300°C，而 FEP 則提供類似的化學防護，同時具有更好的耐磨性[27] 。

耐鹼性－塗層抵抗鹼性化學反應的能力－非常重要[8] 。 Ottopol AR-150 等產品無需添加額外添加劑即可耐鹼，非常適合經常使用高 pH 值清潔劑或清潔劑的場所[8] 。

耐化學性取決於多種因素的共同作用：

15. 化學類型（溶劑、酸、鹼、鹽）
16. 濃度水平
17. 曝光時間
18. 環境溫度
19. 基材[27]

一種塗層可能在寒冷的環境下很好地處理濃縮的化學物質，但在炎熱的條件下卻無法處理較弱的溶液[27] 。化學侵蝕會表現為膨脹、變色、失去黏附性、光澤度降低和起泡，然後完全失效[27] 。

選擇正確的塗層意味著要仔細觀察熱量和化學暴露條件。最艱鉅的工作通常需要具有額外保護的特殊配方，即使它們的成本更高。 

 應用程式效率和停機時間考慮因素

正確的應用流程可以提高保護塗層系統的工業獲利能力。設施經理需要透過更好的應用方法和表面準備工作來減少停機時間，從而平衡保護要求和生產計劃。

固化時間和重塗間隔

從施加塗層到設備恢復使用之間的時間會影響維護計劃決策。新的耐磨漆配方在這裡取得了巨大的進展。有些產品在使用後僅 3-4 小時即可讓手術重新開始[28] 。 LOCTITE PC 9593 僅需 4 小時即可達到功能性固化，與標準塗層相比，可縮短設備停機時間[28] 。

不同類型的產品表現出不同的固化特性：

塗層類型 功能固化時間 完全固化時間 筆記 樂泰 PC 7332 6小時 未指定 在垂直表面不會下垂[28] 樂泰 PC 9593 4小時 未指定 快速功能固化[28] 快速週轉系統 1天 3天 允許一天內完成三層塗層系統[29] 傳統環氧樹脂 兩層之間需間隔 8-12 小時 3天以上 標準重塗間隔[30] 現在，車間環境採用「濕碰濕」施工系統，透過消除塗層之間的標準等待時間來加快生產速度[29] 。這些特殊配方減少了塗層固化通常的停機時間，提高了專案現場的生產率[29] 。

環境條件在固化過程中扮演重要角色。高濕度會減緩蒸發速度並延長固化時間[31] 。溫度變化也會影響環氧樹脂的固化方式－溫度較高時固化速度較快，而溫度較低時固化速度較慢[7] 。

表面處理要求

良好的表面準備工作是成功塗層應用的基礎。研究表明，表面處理不充分會影響附著力，從而造成高達 80% 的塗層失效[32] 。這一關鍵步驟決定了塗層現在和未來的效果。

最好的準備包括：

20. 徹底清潔以去除乾擾黏附的污染物
21. 透過機械或化學方法獲得適當的表面輪廓
22. 塗層應用前確保表面符合「白色金屬」標準[33] 

 在開始塗層之前，混凝土表面必須滿足特定條件。混凝土需要完全養護（在 75°F 的溫度下至少 30 天），表面 pH 值保持在 6-9 之間[32] 。用 18 英吋 × 18 英吋的塑膠布貼在裸露的表面進行濕度測試，有助於發現潛在的水問題[32] 。

金屬表面需要透過噴砂、噴丸或化學處理進行額外徹底的準備工作，才能獲得最佳的附著力[7] 。這些方法可以去除可能損害塗層性能的鐵鏽、氧化皮和表面污染物。

花時間進行仔細的表面處理可以獲得更長的塗層壽命、更好的附著力以及更好的防磨損、防腐蝕和防化學腐蝕性能。

設備生命週期的成本效益分析

工業塗料的真實成本遠遠超出標價。仔細觀察耐磨漆與傳統塗料，我們可以發現一個關於在工業環境中創造長期價值的有趣故事。 

 初始成本與維修頻率

製造工廠在選擇保護塗層時必須平衡選擇。環氧底漆和聚氨酯面漆等高性能塗料比普通塗料需要更多的前期投入[9] 。價格差異包括材料和特殊安裝需求，例如特定的表面處理方法。

 隨著時間的推移，我們會看到財務狀況改變。優質塗層可大幅減少維護需求。優質環氧體系的使用壽命為 10 - 15 年，幾乎不需要修補，而標準塗層體系的使用壽命僅為 5 - 7 年[9] 。這種更長的性能時間線改變了整個設備生命週期內的成本方程式。 

工業運作通常採用兩種主要維護方法：

23. 徹底更換策略－讓塗層磨損，直到需要徹底清除和更換
24. 定期維護策略－在腐蝕蔓延過廣之前修復小問題區域[10]

第二種方法可以節省更多資金，因為團隊可以每隔五年修復塗層幾次。此方法需要最少的表面處理，並有助於避免昂貴的整個系統更換[10] 。

基於服務壽命延長的投資報酬率  

設備的使用壽命決定了耐磨漆的投資報酬率。實地研究表明，採用合適的樹脂精心選擇的塗層系統可以使用 25 年[10] 。在此期間，耐磨漆有助於避免設備停機—這是一個關鍵因素，其成本比高風險行業中的直接維修更高[9] 。

當您將總擁有成本加起來時，這些數字就更有意義了。 25 年的使用壽命通常可以避免整個系統更換，從而彌補較高的前期成本[10] 。一家大型石油公司利用這些原理預測了未來幾年的塗層維護需求[10] 。

優質耐磨漆具有多種經濟效益：

• 減少維修和更換
• 減少營運中斷
• 降低維修人工成本
• 延長昂貴設備的使用壽命[34] 

 耐磨漆在重載應用上的局限性

耐磨漆具有令人印象深刻的性能特徵，但在極端工業應用中仍面臨重大的性能障礙。透過了解這些限制，工程師可以更好地決定重型設備的塗層選擇。

衝擊應力下的承載能力

即使最先進的塗層也無法彌補基材強度較弱的問題。 「蛋殼失效」是由於塗層和基材的硬度不同而發生的[12] 。如果基材太弱，無法支撐重載，塗層將會過早失效[12] 。

在影響較大的地方，這個問題就變得特別明顯。當基材在負載下改變形狀時，剛性塗層會破裂並脫落。塗層在應力下的性能與其硬度與彈性模量之比（H/E*）和抗塑性變形能力（H³/E*²）直接相關[12] 。數值越高通常意味著抗裂性越好。

熱噴塗方法可以產生有彈性的耐磨表面。這些塗層在劇烈振動的應用中仍然有其限制。幫助塗層抵抗滑動磨損的相同特性（例如硬度）可能會使塗層變脆，並且在撞擊下可能發生災難性的故障。

高摩擦區域的黏附失效 

塗層的壽命主要取決於其附著強度[12] 。這成為高摩擦區域塗層失效的主要原因。黏附性弱則表現為剝落（黏附失效），而內聚力弱則會導致碎裂（內聚失效） [35] 。

在嚴苛的應用中，有幾種因素可能會影響黏合力：

• 不良的表面處理會阻礙正確的黏合
• 光滑的表面無法提供足夠的機械錨固
• 潤濕性差會影響界面結合效果[11]
• 濕度和紫外線照射會慢慢削弱附著力[11]

高溫使這些故障機制變得更加複雜。普通潤滑劑在高溫下不能很好地工作，這會對塗層造成更大的壓力[36] 。當不同的熱膨脹率在界面處產生應力時，即使是 TiN 這樣的特殊塗層也會有限制。

沒有單一的塗層技術可以防止所有類型的磨損。每個應用都需要仔細評估，以確保主要應力類型與正確的塗層能力相符。