为提高铸坯质量和结晶器铜板的使用寿命，就需要对结晶器铜板表面进行修复强化处理，同时满足其导热、耐磨损、耐腐蚀、抗热震及高结合强度等性能要求。目前结晶器铜板表面强化涂层的制备方法主要有电镀、热喷涂和激光熔覆。
电镀技术具有工艺成熟、设备操作简单、温度低、可以加工复杂工件的优点。电镀在结晶器铜板上的应用比较成熟，但所得镀层硬度低，耐磨性差，与基体的结合强度低，在长时间服役工作后，镀层甚至会出现软化现象，且电镀液不易回收，严重破坏生态环境，现逐渐被替代与淘汰。激光熔覆技术制备的涂层与基体呈现冶金结合方式，结合质量高，且该技术具有绿色、环保等优点。但由于铜基体材料较高的导热性和对激光的高弧反射率，熔覆层的结合力波动性很大，使得熔覆层质量不均匀、不稳定。此外，熔覆层的开裂和基体铜板热变形问题一直是大面积激光熔覆技术的难题。
热喷涂的材料选择具有多样性，且设备简单，便于现场操作与局部修复。针对结晶器铜板表面修复和强化，涂层需要具有良好的耐腐蚀性、耐高温性，更重要是要具有优异的耐磨性与热导率。随着热喷涂粉末材料的不断研究发展，研究者开始在结晶器铜板表面制备金属陶瓷复合材料涂层，来获得更高的性能。金属陶瓷由高硬度、高耐磨性陶瓷相和高韧性金属相组成，在热喷涂结晶器铜板表面防护方面有着广泛的应用，其中WC-Co 系列和NiCr-Cr3C2系列是最具代表性的两种材料。
WC-Co 涂层是目前结晶器铜板上使用较多的热喷涂层。WC-Co涂层一般用于500 ℃以下，其制备技术多为超音速火焰喷涂，所制备的涂层具有良好的结合质量，孔隙率低，硬度可达1100~1300HV，远高于等离子喷涂所制备WC-Co涂层的硬度。Geng 等研究了不同气体环境（空气、氩气）中WC-Co 涂层的摩擦磨损行为，发现在低于600℃的空气中摩擦时，表面形成的CoWO4 可以降低涂层摩擦系数，减少磨损量；而在氩气中，涂层的磨损量增加，证明该涂层不适合在缺氧的环境中使用。有学者采用等离子喷涂方法在CuNiCoBe合金表面制备了Mo/WC-Co复合涂层，研究表明，该涂层与基体的结合强度及抗热震性能均优于同一方法制备的WC-Co涂层。Song等研究了喷后激光重熔处理对HVOF制备WC-10Co4Cr涂层的影响，喷后激光重熔处理可以显著促进涂层与基体结合界面处的冶金结合，进而提高结合强度。有研究者对比三种热喷涂技术（空气燃料超音速火焰喷涂HVAF、低压等离子喷涂LPPS 及大气等离子喷涂APS），发现HVAF 制备的涂层的孔隙率最低，耐磨性最好，涂层形成的CoWO4 有利于改善耐磨性；APS 制备涂层的耐磨性最差，摩擦系数为0.5。此外，研究者还对WC-Co 涂层的喷后热处理进行了研究。Sun 等研究了热处理对HVOF 制备的WC-17Co涂层的组织结构及耐磨性能的影响，结果表明，涂层性能与热处理温度有关，喷涂态涂层内部的W2C相或W 相会随热处理温度的升高而逐渐转变为Co3W3C相和Co6W6C相，900℃热处理后，高密度的Co6W6C 结晶相析出且分布均匀，弥散强化效果明显，使得涂层耐磨性能得到提高。Lu 等对等离子喷涂WC-12Co 涂层进行了热处理，发现真空热处理可以有效改善涂层组织结构，提高涂层的耐磨性。
镍基合金具有优异的耐腐蚀、耐高温和低温性能，通过添加Cr3C2材料后，更加适用于结晶器工况，可用于930℃以下温度。Li等利用等离子喷涂制备了以NiAl 为打底层、NiCr-Cr3C2 作为工作层的复合梯度涂层，该复合涂层为层状结构，组织较为致密，通过添加NiAl打底层，形成了Ni3Al、Ni2Al3、NiAl等金属化合物，提高了涂层结合强度，并提高了整体涂层的耐磨性。跟WC-Co涂层类似，喷涂制备技术对镍基合金涂层性能也有着显著影响。有研究者分别采用HVOF 与APS 两种技术来制备NiCr-Cr3C2 涂层，发现两种NiCr-Cr3C2 涂层与基体的结合界面均良好，但HVOF 涂层组织更加致密，结合强度与硬度均高于APS 涂层，并且没有出现APS 涂层中层片状组织现象，在摩擦磨损性能方面，韧性及硬度较高的HVOF 涂层展现出更好的耐磨损性。Cao等在NiCr-Cr3C2 的基础上，添加h-BN 作为固体润滑剂，获得了组织性能良好的涂层，摩擦磨损试验表明，在室温条件下，涂层主要呈现脆性断裂，但当温度上升到400℃时，涂层发生塑性变形，继续升温到800℃，涂层出现氧化，并伴随着更严重的塑性变形。有研究者对NiCr-Cr3C2 涂层的喷后热处理进行了探索。Gariboldi 等将NiCr-Cr3C2 热喷涂层放置在350℃以上环境中恒温热处理一定时间，发现热处理态涂层的结构变均匀，孔隙变少，残余应力降低，从而涂层硬度得到提高。Chen 等研究了退火温度对NiCr/Cr3C2-NiCr 复合涂层的影响，经过500 ℃退火后，涂层组织更加致密，孔隙率由1.61%降为1.32%，结合强度由63 MPa 增至82 MPa。
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