等离子喷涂法制备功能梯度材料（FGM）是材料科学中Zui为关注的研究领域之一。其研究范围主要包括烟气脱硫系统的设计、制备和性能评价。由于等离子火焰温度高，特别适合喷涂难熔金属、陶瓷和复合涂层，为功能梯度材料的发展提供了广阔的空间。目前，以镍为中间层的金属表面ZrO2涂层已成为等离子喷涂FGMS结构研究的热点，超音速电弧喷涂，并建立了良好的制备工艺。
与相应的常规涂层相比，结合强度和耐磨性分别提高了和300%。抗压痕开裂、弯曲和杯突试验的强度要高得多。朱英春等研究了等离子喷涂过程中纳米二氧化钛的结构变化和粒子注入特性。发现纳米颗粒的非晶态结构转变为锐钛矿结构和金红石结构。涂层具有良好的锂离子注入电流和电化学稳定性。陈煌等采用大气等离子喷涂技术在不锈钢基体上制备氧化锆纳米涂层。所得涂层结构致密，孔隙率约7%，超音速电话喷涂施工，涂层与基体的结合强度为45MPa，明显优于传统氧化锆涂层与基体的结合强度。
常规氧化铝喷涂层的组织粗化与性能
初步研究表明，电弧喷涂，氧化铝喷涂层为片状，含有少量孔隙、微裂纹和杂质。氧化铝的典型晶体结构是稳定相α-Al2O3。氧化铬喷涂还原后涂层中的α-Al2O3主要以亚稳相γ-Al2O3存在。氧化铝喷涂可用作低应力磨料磨损、硬表面磨损、抗各种化学介质和化学气体腐蚀、常温下抗气蚀和抗侵蚀涂层，以及高温下抗气蚀、耐热阻隔、高温耐磨涂层和高温发射涂层。
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