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采用熱噴涂技術(shù)制備的涂層，其結(jié)構(gòu)分為單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)和梯度結(jié)構(gòu)四種。在許多實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)所選用的構(gòu)件材料與能夠滿(mǎn)足外部惡劣環(huán)境要求的涂層材料之間存在很大的物理性能差別時(shí)，采用梯度功能復(fù)合涂層可以在兩者之間實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)渡，以保護(hù)構(gòu)件免受外部惡劣服役環(huán)境如高溫、腐蝕、磨損以及沖蝕等條件的作用。

      在各種熱噴涂工藝方法中，等離子噴涂工藝方法有其自身突出的特點(diǎn)：等離子焰流溫度高、熱量集中，能熔化所有的高熔點(diǎn)物質(zhì)，除了在高溫下發(fā)生分解或氣化的材料之外，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)噴涂工藝，都可以對(duì)其進(jìn)行噴涂。在噴涂過(guò)程中，通過(guò)采取恰當(dāng)?shù)睦鋮s措施，零件基本保持無(wú)變形，不改變基體材料的原有性能。適合等離子噴涂的材料非常廣泛，得到多種性能的噴涂層，如耐磨涂層、防腐涂層、隔熱涂層、高溫抗氧化涂層、導(dǎo)電涂層、絕緣涂層、電磁屏蔽涂層等。
      因此，在噴涂過(guò)程中通過(guò)預(yù)先控制兩種或多種材料的混合比例，就可以實(shí)現(xiàn)兩種或多種成分之間的連續(xù)變化，等離子噴涂法成為制備梯度功能材料（簡(jiǎn)稱(chēng)FGM）的重要方法之一。
      采用等離子噴涂法制備梯度功能復(fù)合涂層的方法分兩種，一種是單槍法，即在制備涂層過(guò)程中只使用一把等離子噴槍?zhuān)涣硪环N是雙槍法，即在制備涂層過(guò)程中要使用兩把等離子噴槍。根據(jù)不同的噴涂特征可將其分為如表所示的六種方法。

等離子噴涂制備梯度功能復(fù)合涂層方法

在采用單槍法噴涂梯度功能復(fù)合涂層時(shí)，要注意控制兩種成分的飛行軌跡盡可能保持一致，以形成相同的束斑，否則，兩種材料不會(huì)沉積在相同位置，出現(xiàn)富集區(qū)，甚至形成不均勻帶狀結(jié)構(gòu)，這將嚴(yán)重影響梯度功能復(fù)合涂層的各項(xiàng)性能。當(dāng)兩種材料的性質(zhì)相差較大時(shí)，采用單槍法很難獲得性能優(yōu)良的梯度功能復(fù)合涂層，最好采用雙槍法，每一種材料用各自的噴槍進(jìn)行噴涂，并可以獨(dú)立地進(jìn)行噴涂參數(shù)的優(yōu)化，在實(shí)際中經(jīng)常采用該方法。
      在采用熱噴涂法制備梯度功能復(fù)合涂層中，研究最多的是采用等離子噴涂制備熱障涂層，即NiCrAlY/ZrO2系梯度功能復(fù)合涂層，被研究的其它體系包括：Cu/W、Cu/B4C、Ni/Al2O3-Cr2O3、NiCrBSi/Ni包Cr3C2、Mo/TiC、Ni包Al/Al2O3、Ni/Al2O3、Co包WC/Ni-Cr、Co包WC/聚酰亞胺、梯度Hap生物涂層以及孔隙呈梯度分布的Ti涂層等。需要說(shuō)明的是，上述梯度功能復(fù)合涂層均不是嚴(yán)格意義上的梯度結(jié)構(gòu)，而只是多層階梯結(jié)構(gòu)。