常见材料的表面改性技术种类很多，传统的方法有金属渗C、N、B等，而热电偶保护管应用最多的热喷涂或喷焊工艺。
1、热电偶保护管涂层
为了提高耐磨热电偶保护管耐磨性，通常在热电偶保护管表面喷涂WC系列金属陶瓷，其硬度可达75HRA，并可保持到500℃。由于其硬度极高，即使在恶劣条件下仍可长期使用，适用于重油和粉煤混烧过程及水泥熟料测温。其测温如图1所示。作为热电偶保护管，除喷涂WC外，还可喷涂Ni-Cr-Si-B合金，在1000℃左右的工作环境，则应喷涂钴基合金。
①对耐磨涂层的要求
对耐磨涂层的要求取决于耐磨涂层与基体材料的机械与化学匹配性、载荷的方向与大小以及涂层本身的性能。对耐磨涂层牢固性的要求：基体应无变形，有足够的硬度及屈服强度，以支承涂层不发生变形。
a、涂层与基体材料的弹性模量要匹配。若涂层与基体材料的弹性模量不匹配，在负荷下会于基体界面处产生陡变式应力。
表1 高速钢与碳合物的弹性模量
材料 高速钢 ZrC VC TiC HfC NhC TaC WC+12.2%Co WC+5.5%Co WC 金刚石
弹性模量/×106MPa 0.2 0.41 0.43 0.45 0.46 0.51 0.54 0.57 0.61 0.61 0.79
b、热膨胀系数要匹配。涂层与基体材料的热膨胀系数不匹配，会因体积变化而产生应力。通常薄涂层的热膨胀受基体热膨胀而产生热应力。热膨胀系数差别越大，涂层中的热应力就会越大。
表2 碳化物、氮化物涂层材料及钢的热膨胀系数
材料名称 热膨胀系数/×106K-1
碳化物 TiC 7.4
ZrC 6.4
HfC 6.6
NbC 6.6
TaC 6.3
Cr3C2 10.3
WC 4.2-5.0
氮化物 TiN 9.35
ZrN 7.24
HfN 6.9
VN 8.1
NbN 10.1
TaN 3.6
CrN 2.3
金属陶瓷 WC+5.5%Co 5.4
WC+12.2%Co 5.4
钢 低合金钢 15
高速钢 12
2、耐磨层对耐磨涂料的选择
金属陶瓷是用金属或合金作粘结相，用陶瓷颗粒作强化硬质相的重要涂层材料。这里特别要求基质相金属或合金溶体对陶瓷颗粒有良好的润湿能力，从而使陶瓷颗粒与涂层的金属粘结相间有足够的粘结强度，使涂层在使用过程中不会出现陶瓷颗粒从涂层中脱落出来。
