等离子喷涂实验
《大气等离子喷涂Al2O3-MgAl2O4多层型涂层及其介电性能》范文
《大气等离子喷涂Al2O3-MgAl2O4多层型涂层及其介电性能》篇一一、引言大气等离子喷涂（APS）是一种广泛使用的热喷涂技术，能高效地在基底材料上形成多层复合涂层。
本研究致力于探索使用大气等离子喷涂技术制备的Al2O3-MgAl2O4多层型涂层，并对其介电性能进行深入研究。
该研究对于提升材料科学、电子工程以及相关领域的应用具有重要价值。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验中使用的原材料为Al2O3和MgAl2O4粉末，这些粉末经过精细研磨和筛选，确保其粒度分布和纯度满足实验要求。
2. 涂层制备采用大气等离子喷涂技术，将Al2O3和MgAl2O4粉末喷涂在基底材料上，形成多层型涂层。
喷涂过程中，控制喷涂距离、喷涂速度、粉末流量等参数，以保证涂层的均匀性和致密性。
3. 介电性能测试采用阻抗分析仪对涂层的介电性能进行测试，包括介电常数、介电损耗等。
同时，对涂层进行高温老化测试，以评估其在实际应用中的稳定性。
三、结果与讨论1. 涂层结构与形貌通过SEM（扫描电子显微镜）观察，发现Al2O3-MgAl2O4多层型涂层具有均匀的层状结构，各层之间结合紧密，无明显缺陷。
涂层表面光滑，颗粒分布均匀，无明显的孔洞和裂纹。
2. 介电性能分析实验结果显示，Al2O3-MgAl2O4多层型涂层具有较高的介电常数和较低的介电损耗。
这主要归因于涂层中Al2O3和MgAl2O4的优异电性能以及多层结构的特殊设计。
此外，涂层的介电性能在高温环境下保持稳定，显示出良好的耐热性。
3. 性能优化与影响因素分析在喷涂过程中，喷涂距离、喷涂速度、粉末流量等参数对涂层的结构和性能具有重要影响。
通过优化这些参数，可以进一步提高涂层的致密性和均匀性，从而提高其介电性能。
此外，涂层的厚度也会影响其介电性能，需要在实际应用中根据需求进行合理设计。
四、结论本研究采用大气等离子喷涂技术成功制备了Al2O3-MgAl2O4多层型涂层，并对其介电性能进行了深入研究。
实验1-等离子喷涂
等离子弧几种作用形式： 等离子弧几种作用形式：
（1）非转移型弧。喷嘴接电源正极，钨极接电源负极， ）非转移型弧。喷嘴接电源正极，钨极接电源负极， 电弧建立在钨极和喷嘴内表面之间， 电弧建立在钨极和喷嘴内表面之间，等离子焰流从喷嘴内 喷出，可用于喷涂、切割等。 喷出，可用于喷涂、切割等。 （2）转移型弧。工件接电源正极，钨极接电源负极，电 ）转移型弧。工件接电源正极，钨极接电源负极， 弧建立在钨极和工件之间，用于金属切割、粉末堆焊等。 弧建立在钨极和工件之间，用于金属切割、粉末堆焊等。 （3）联合型弧。喷嘴和工件接电源正极，钨极接电源负 ）联合型弧。喷嘴和工件接电源正极， 极，非转移型弧和转移型弧并存的等离子弧。联合型弧亦 非转移型弧和转移型弧并存的等离子弧。 可用于喷涂。 可用于喷涂。
多孔Ti颗粒涂层 多孔 颗粒涂层
羟基磷灰石涂层
强生公司
Zimmer公司 Zimmer公司
3. Plasma
等离子体：指气体部分或全部电离（电弧放电、辉光放电、 等离子体：指气体部分或全部电离（电弧放电、辉光放电、高频放
电、光致电离），形成正、负离子数量相等而整体呈中性的导电体，是 光致电离），形成正、负离子数量相等而整体呈中性的导电体， ），形成正 继固体、液体、气体之后物质的第四态。 继固体、液体、气体之后物质的第四态。 等离子体是一个广义的概念。等离子喷涂技术中所叙述的等离子体是指 等离子体是一个广义的概念。 气体经过压缩电弧后形成的高温等离子体，亦称热等离子体。 气体经过压缩电弧后形成的高温等离子体，亦称热等离子体。 用于喷涂的等离子电弧（简称等离子弧） 用于喷涂的等离子电弧（简称等离子弧）一般都是用等离子弧发生器产 生的压缩电弧。一般阴极采用钨铈或钨钍合金材料， 生的压缩电弧。一般阴极采用钨铈或钨钍合金材料，喷嘴阳极采用紫铜 。压缩电弧的形成是热压缩效应、自磁压缩效应和机械压缩效应联合作 压缩电弧的形成是热压缩效应、自磁压缩效应和机械压缩效应联合作 热压缩效应 用的结果。 用的结果。
【论文】钛合金表面等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层性能的研究
摘要钛合金的高温力学性能及热物理性能均不理想。
钛合金耐磨性差，摩擦系数高，在高温下抗氧化性差，从而限制了其进一步广泛应用。
本文采用等离子体喷涂技术在钛合金表面制备Cr2O3陶瓷涂层，改善钛合金表面的硬度及摩擦性能，找出实验工艺与性能的关系。
本实验利用显微硬度仪测定了Cr2O3陶瓷涂层的显微硬度；采用X射线衍射法（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）研究了Cr2O3陶瓷涂层的相结构以及表面形貌特征；利用高速往复摩擦磨损实验机测试了等离子喷涂前后试样的耐磨性能。
实验结果表明：用钛合金等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的显微硬度显著提高，最高硬度达到HV1500，陶瓷涂层的耐磨性能明显改善。
关键词：钛合金，等离子喷涂，硬度，耐磨性能AbstractHigh-temperature mechanical properties of titanium alloy and thermal physical properties are not ideal. Its poor wear resistance, high friction coefficient and poor anti-oxidation in high temperature conditions, all of these limit its wide application. In the paper, the Cr2O3 ceramic coating was formed on the surface of titanium alloy by the plasma-sprayed technology. By the coating, hardness and wear-resistance property of the alloy’s surface were absolutely improved. And at the end of the experiment, the relation of experimental technique and samples’ performance was found.The microhardness of the ceramic coatings was measured by microharness tester. X-ray diffraction (XRD) and scanning electronic microscope (SEM) were used to study the phase construction,the morphology and wear resistance of the ceramic coating was measured by high-speed reciprocating friction and wear testing machine.The result shows that XRD detects that Cr2O3 was the only component of coating on the surface of titanium alloy. The maximum harness is HV1500, the harness and friction property of the surface of titanium alloy was improved greatly.Key words: titanium alloy, plasma spraying, hardness, friction properties目 录第一章 前 言 (1)1.1 钛合金的概述 (1)1.1.1 钛合金的性能 (1)1.1.2钛合金的应用与发展趋势 (3)1.2 热喷涂技术 (6)1.2.1 超音速等离子喷涂技术 (6)1.2.2 反应热喷涂技术 (7)1.2.3 电弧喷涂技术 (8)1.3 等离子喷涂技术 (8)1.4 本实验的主要研究内容 (9)第二章 实验材料、实验设备 (10)2.1 实验材料 (10)2.1.1 基体材料 (10)2.1.2 试样的制备 (11)2.2 实验设备 (11)2.2.1 预磨机 (11)2.2.2 金相试样抛光机 (11)2.2.3 金相镶嵌机 (12)2.2.4 摩擦磨损检测仪 (12)2.3 实验工艺 (12)2.3.1等离子喷涂的实验工艺 (12)2.3.2 等离子喷涂的实验装置 (13)2.3.3实验前后试样比较 (15)第三章 等离子喷涂Cr2O3陶瓷层的形貌、显微组织以及分析、硬度分析 (16)3.1等离子喷涂Cr2O3陶瓷层的形貌及显微组织分析 (16)3.1.1 实验设备 (16)3.1.2 实验试样的扫描电镜分析 (16)3.2 等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的XRD 分析 (20)3.2.1 X射线衍射的物相分析原理 (20)3.2.2 等离子喷涂涂层XRD结果及分析 (21)3.3 等离子喷涂Cr2O3陶瓷涂层的硬度分析 (22)3.3.1 检测所用的设备 (22)3.3.2 显微硬度仪的原理 (23)3.3.3硬度检测实验结果 (23)第四章 等离子喷涂Cr2O3陶瓷层摩擦学性能分析 (31)4.1 摩擦学的论述 (31)4.1.1摩擦机理 (31)4.1.2 影响滑动摩擦的因素 (32)4.2 等离子喷涂Cr2O3陶瓷层的耐磨性检测 (32)4.2.1检测装置 (32)4.2.2摩擦系数测试原理 (34)4.3 往复摩擦试验结果及分析 (34)4.3.1 往复摩擦试验的图片分析 (34)4.3.2 往复摩擦实验的曲线分析 (36)第五章 技术经济分析报告 (45)第六章 结 论 (46)参 考 文 献 (47)致 谢 (49)声 明 (50)第一章 前 言1.1 钛合金的概述1.1.1 钛合金的性能钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低、塑性高。
离子喷涂实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解离子喷涂的基本原理和工艺过程。
2. 掌握离子喷涂设备的使用方法和操作技巧。
3. 通过实验，提高对离子喷涂工艺的认识，培养实验操作技能。
二、实验原理离子喷涂是一种利用等离子体产生的能量将喷涂材料蒸发成离子，并使其在工件表面沉积形成涂层的工艺。
该工艺具有喷涂速度快、涂层均匀、附着力强、耐磨性好等优点。
三、实验器材1. 离子喷涂设备：包括等离子发生器、喷涂枪、工件支架、控制系统等。
2. 喷涂材料：如不锈钢、钛合金、镍合金等。
3. 工件：需喷涂的工件，如金属板材、管材等。
4. 辅助材料：如喷枪清洗剂、防氧化剂等。
5. 仪器：电子天平、显微镜、硬度计等。
四、实验步骤1. 准备工作：检查离子喷涂设备是否完好，连接好电源、气体管道等，调整设备参数。
2. 工件处理：将工件清洗干净，去除表面的油污、锈蚀等杂质，并干燥处理。
3. 喷涂材料准备：将喷涂材料称量，放入喷涂枪的料斗中。
4. 设定喷涂参数：根据工件材质和喷涂要求，设定喷涂电压、电流、气体流量、喷涂距离等参数。
5. 开始喷涂：启动离子喷涂设备，调整工件支架的位置，使工件与喷涂枪保持适当的距离。
6. 喷涂过程：观察喷涂效果，适时调整喷涂参数，确保涂层均匀、致密。
7. 喷涂结束：关闭喷涂设备，清理现场，回收喷涂材料。
8. 检测涂层：使用电子天平、显微镜、硬度计等仪器对涂层进行检测，评估涂层质量。
五、实验结果与分析1. 涂层质量：涂层均匀、致密，无明显的针孔、气泡等缺陷。
2. 涂层厚度：涂层厚度符合设计要求，约为0.5mm。
3. 涂层附着力：涂层与工件表面结合紧密，无脱落现象。
4. 涂层硬度：涂层硬度达到HV1000以上，耐磨性好。
5. 涂层耐腐蚀性：涂层具有良好的耐腐蚀性能，经盐水浸泡24小时后，无明显的腐蚀现象。
六、实验结论通过本次实验，我们成功掌握了离子喷涂的基本原理和工艺过程，验证了离子喷涂技术在工件表面处理中的应用价值。
实验结果表明，离子喷涂工艺具有喷涂速度快、涂层均匀、附着力强、耐磨性好等优点，适用于多种材质的工件表面处理。
《2024年等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备及改性研究》范文
《等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备及改性研究》篇一一、引言随着现代工业技术的不断发展，材料表面涂层技术已成为提高材料性能和延长使用寿命的重要手段。
等离子喷涂技术以其独特的优势，如高温度、高速度和良好的结合力，被广泛应用于制备各种复合涂层。
TiB2-Cu复合涂层因其优异的导电性、高温稳定性和良好的机械性能，在航空航天、电子信息等领域有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备过程、改性研究及其性能分析。
二、实验材料与方法（一）实验材料实验所用的主要材料包括钛（Ti）、硼（B）和铜（Cu）的粉末，以及基体材料。
所有材料均经过严格的筛选和预处理，以保证实验的准确性。
（二）制备方法1. 涂层设计：根据需求设计TiB2-Cu复合涂层的成分和厚度。
2. 预处理：对基体进行预处理，包括清洁、打磨和预热等步骤。
3. 等离子喷涂：采用等离子喷涂技术，将TiB2和Cu粉末同时喷涂到基体上，形成复合涂层。
4. 后处理：对喷涂后的涂层进行热处理和表面处理等后续工艺。
三、制备过程与参数优化（一）制备过程详细描述了从粉末准备到涂层形成的整个过程，包括粉末的混合、预处理、喷涂和后处理等步骤。
（二）参数优化通过调整等离子喷涂的功率、喷涂距离、喷涂速度等参数，优化涂层的制备工艺，以达到最佳的涂层性能。
四、改性研究（一）表面改性通过物理气相沉积、化学气相沉积等方法对涂层进行表面改性，以提高其耐腐蚀性、耐磨性和硬度等性能。
（二）掺杂改性通过掺杂其他元素或化合物，改变涂层的组分和结构，从而提高其综合性能。
五、性能分析（一）微观结构分析利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段，对涂层的微观结构、成分和相结构进行分析。
（二）力学性能测试通过硬度测试、耐磨测试和拉伸测试等方法，评估涂层的力学性能。
（三）耐腐蚀性测试在模拟实际工作环境的条件下，对涂层进行耐腐蚀性测试，以评估其在实际应用中的性能表现。
《等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备及改性研究》范文
《等离子喷涂TiB2-Cu复合涂层的制备及改性研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，表面工程技术日益成为工业界研究的热点。
等离子喷涂技术因其独特优势，如高效、高质量和适应性广泛，已被广泛应用于各种复合涂层的制备。
本文以TiB2-Cu复合涂层为研究对象，深入探讨了其制备过程、性能及改性研究。
二、TiB2-Cu复合涂层的制备1. 材料选择与准备本实验选用TiB2粉末和Cu基体材料。
TiB2因其高硬度、良好的导电性和热稳定性被广泛应用于高温和耐磨环境中。
Cu作为基体材料，具有优良的导热性和导电性。
2. 制备过程采用等离子喷涂技术制备TiB2-Cu复合涂层。
首先，将TiB2粉末和Cu基体材料进行预处理，然后通过等离子喷涂设备进行喷涂。
在高温和高压的等离子环境下，粉末颗粒被熔化并喷涂到基体材料上，形成复合涂层。
三、涂层性能分析1. 微观结构分析通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对涂层进行微观结构分析。
SEM图像显示涂层表面光滑，颗粒分布均匀。
XRD结果表明，涂层主要由TiB2和Cu组成，且二者之间具有良好的结合力。
2. 力学性能测试对涂层进行硬度、耐磨性等力学性能测试。
结果显示，TiB2-Cu复合涂层具有较高的硬度和良好的耐磨性，能够满足一定的工业应用需求。
四、涂层改性研究为了进一步提高TiB2-Cu复合涂层的性能，本文对涂层进行了改性研究。
改性方法主要包括添加稀土元素和进行热处理。
1. 稀土元素添加改性通过在喷涂过程中添加稀土元素（如La、Ce等），使涂层中的晶粒得到细化，并改善了其结合强度和耐腐蚀性。
此外，稀土元素的添加还提高了涂层的抗氧化性能。
2. 热处理改性对喷涂后的涂层进行热处理，如高温退火或低温回火等。
热处理能够改善涂层的结晶度、硬度及耐磨性等性能。
通过调整热处理参数，可以得到满足不同应用需求的TiB2-Cu复合涂层。
五、结论本文通过等离子喷涂技术成功制备了TiB2-Cu复合涂层，并对其性能进行了详细分析。
等离子喷涂实验
等离子体喷涂实验一、实验目的等离子喷涂是材料表面工程领域中应用非常广泛的一项技术，通过实验使学生加深对课堂教学内容的理解，培养学生思考问题解决问题和提高实际动手能力。
要求学生熟悉和掌握等离子喷涂方法、喷涂工艺流程及喷涂设备的工作原理，使学生熟悉和掌握电弧喷涂的方法及设备的使用。
二、实验内容正确对喷涂前的金属基材进行处理，用6轴机器人配合变位机控制喷枪运行，观察等离子喷涂过程，分析喷涂参数对等离子喷涂过程及涂层的影响。
三、实验要点1、喷涂前粉末要进行烘干，一般在100℃以上烘干1小时左右；2、喷砂时要先打开喷砂机的电源，然后再开压缩空气，喷砂枪与试样表面不小于60度，以免砂粒嵌入试样表面；3、装粉末和送粉测试时一定要有口罩防护；4、调试程序时一定不要进入机器手臂的作业半径，以免受伤；5、等离子喷涂枪点燃前一定要注意操作间大门已经关闭，各项措施到位；6、等离子喷涂过程中及喷涂完毕后要严格按照控制柜上的操作流程进行，并小心弧光辐射。
四、实验装置1、空气压缩机系统一套2、冷却系统（水冷机）一套3、抽风系统一套4、Metco 9MB大气等离子喷涂设备（主要包括六轴机器人、喷枪、控制柜、送粉器、配电柜）一套5、喷砂机一套6、喷涂试件若干五、实验步骤1、等离子喷涂工艺流程2、实验流程1选择实验材料：试验选用粒度为200-325目（44-74 μm）的Al2O3-TiO2粉末；2确定喷涂参数：根据粉末类型及粒度选择合适的喷涂参数；3基体表面清洗：用丙酮或酒精清洗基体表面油污；4基体表面粗化：对基体表面进行喷砂处理；5粉末进送粉器: 将事先准备好的粉末装进送粉器中；6调试喷涂程序：将处理好的试样装在夹具上，调试机器人程序，准备喷涂；7等离子喷涂：先用等离子枪预热基体，然后送粉，喷涂。
8涂层后处理：一般包括精加工、重熔、封孔处理等。
9 涂层性能测试：一般包括结合强度、孔隙率、硬度、抗热震性能、耐磨性等。
六、实验原理1、等离子喷涂设备的工作原理等离子弧喷涂是利用非转移等离子弧作为热源，把难熔的金属或非金属粉末材料送入弧中快速熔化，并以极高的速度将其喷散成极细的颗粒撞击到工件表面上，从而形成一很薄的具有特殊性能的涂层。
《2024年等离子喷涂AT-Al2O3复合涂层的结构优化与绝缘性能》范文
《等离子喷涂AT-Al2O3复合涂层的结构优化与绝缘性能》篇一等离子喷涂AT-Al2O3复合涂层的结构优化与绝缘性能一、引言随着现代工业技术的快速发展，对材料表面性能的要求日益提高。
等离子喷涂技术作为一种先进的表面工程方法，在众多领域得到了广泛应用。
其中，AT/Al2O3复合涂层因其优异的物理和化学性能，在绝缘材料领域具有重要地位。
本文将重点探讨等离子喷涂AT/Al2O3复合涂层的结构优化及其绝缘性能的改进。
二、等离子喷涂技术及AT/Al2O3复合涂层等离子喷涂技术是一种利用高温、高速的等离子射流将粉末状材料喷涂到基体表面，形成涂层的技术。
AT/Al2O3复合涂层由铝酸盐（AT）和氧化铝（Al2O3）组成，具有优良的绝缘性能、高温稳定性和抗腐蚀性。
然而，涂层的性能受制备工艺、组成成分及结构等因素的影响，因此对涂层进行结构优化具有重要意义。
三、结构优化为了进一步提高AT/Al2O3复合涂层的性能，我们采取了以下结构优化措施：1. 优化喷涂参数：通过调整等离子喷涂过程中的电流、喷距、喷速等参数，控制涂层的微观结构，使其更加致密、均匀。
2. 引入纳米材料：将纳米级的AT和Al2O3粉末掺杂到涂层中，利用纳米材料的优异性能，提高涂层的硬度、耐磨性和绝缘性能。
3. 层叠喷涂：采用多层喷涂技术，使各层之间的微观结构相互交错、互补，从而提高涂层的整体性能。
四、绝缘性能的改进经过结构优化后，AT/Al2O3复合涂层的绝缘性能得到了显著提高：1. 电阻率：优化后的涂层具有更高的电阻率，有效降低了电流泄漏的可能性。
2. 介电强度：涂层的介电强度得到了提高，使其在高压电场下具有更好的绝缘性能。
3. 耐电弧性能：优化后的涂层具有更好的耐电弧性能，有效降低了电弧放电对设备造成的损害。
五、实验结果与分析通过对比优化前后的AT/Al2O3复合涂层，我们发现：1. 微观结构：优化后的涂层微观结构更加致密、均匀，减少了孔隙和缺陷。
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等离子体喷涂实验
一、实验目的
等离子喷涂是材料表面工程领域中应用非常广泛的一项技术，通过实验使学生加深对课堂教学内容的理解，培养学生思考问题解决问题和提高实际动手能力。
要求学生熟悉和掌握等离子喷涂方法、喷涂工艺流程及喷涂设备的工作原理，使学生熟悉和掌握电弧喷涂的方法及设备的使用。
二、实验内容
正确对喷涂前的金属基材进行处理，用6轴机器人配合变位机控制喷枪运行，观察等离子喷涂过程，分析喷涂参数对等离子喷涂过程及涂层的影响。
三、实验要点
1、喷涂前粉末要进行烘干，一般在100℃以上烘干1小时左右；
2、喷砂时要先打开喷砂机的电源，然后再开压缩空气，喷砂枪与试样表面不小于60度，以免砂粒嵌入试样表面；
3、装粉末和送粉测试时一定要有口罩防护；
4、调试程序时一定不要进入机器手臂的作业半径，以免受伤；
5、等离子喷涂枪点燃前一定要注意操作间大门已经关闭，各项措施到位；
6、等离子喷涂过程中及喷涂完毕后要严格按照控制柜上的操作流程进行，并小心弧光辐射。
四、实验装置
1、空气压缩机系统一套
2、冷却系统（水冷机）一套
3、抽风系统一套
4、Metco 9MB大气等离子喷涂设备（主要包括六轴机器人、喷枪、控制柜、送粉器、配电柜）
一套
5、喷砂机一套
6、喷涂试件若干
五、实验步骤
1、等离子喷涂工艺流程
2、实验流程
1选择实验材料：试验选用粒度为200-325目（44-74 μm）的Al2O3-TiO2粉末；
2确定喷涂参数：根据粉末类型及粒度选择合适的喷涂参数；
3基体表面清洗：用丙酮或酒精清洗基体表面油污；
4基体表面粗化：对基体表面进行喷砂处理；
5粉末进送粉器: 将事先准备好的粉末装进送粉器中；
6调试喷涂程序：将处理好的试样装在夹具上，调试机器人程序，准备喷涂；
7等离子喷涂：先用等离子枪预热基体，然后送粉，喷涂。
8涂层后处理：一般包括精加工、重熔、封孔处理等。
9 涂层性能测试：一般包括结合强度、孔隙率、硬度、抗热震性能、耐磨性等。
六、实验原理
1、等离子喷涂设备的工作原理
等离子弧喷涂是利用非转移等离子弧作为热源，把难熔的金属或非金属粉末材料送入弧中快速熔化，并以极高的速度将其喷散成极细的颗粒撞击到工件表面上，从而形成一很薄的具有特殊性能的涂层。
等离子弧喷涂涂层与工件表面的结合基本属于机械结合。
当粉末涂层材料被等离子弧焰熔化并从喷枪口喷出以后，在高速气流作用下喷散成雾状细粒，并撞击到工件表面，被撞扁的细粒就嵌塞在已经粗化处理的清洁表面上，然后凝固并与母材结合。
随后的颗粒喷射到先喷的颗粒上面，填塞其间隙中而形成完整的喷涂层。
2、等离子喷涂过程中最主要的工艺参数及其影响
主要工艺参数：等离子气体、电弧的功率、供粉、喷涂距离和喷涂角、喷枪与工件的相对运动速度、基体温度控制
①等离子气体：气体的选择原则主要根据是可用性和经济性，氮气便宜，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。
氩气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外氩气还有很好的保护作用，但氩气的热焓低，价格昂贵。
气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速，从而影响喷涂效率，涂层气孔率和结合力等。
流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度。
极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大球状沉积到涂层中，形成大的空穴。
②电弧的功率：
电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。
此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。
而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的粘结强度，硬度和沉积效率较低。
③供粉
供粉速度必须与输入功率相适应，过大，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。
送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。
④喷涂距离和喷涂角
喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。
喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。
在机体温升允许的情况下，喷距适当小些为好。
喷涂角：指的是焰流轴线与被喷涂工件表面之间的角度。
该角小于45度时，由于“阴影效应”的影响，涂层结构会恶化形成空穴，导致涂层疏松。
⑤喷枪与工件的相对运动速度
喷枪的移动速度应保证涂层平坦，不出线喷涂脊背的痕迹。
也就是说，每个行程的宽度之间应充分搭叠，在满足上述要求前提下，喷涂操作时，一般采用较高的喷枪移动速度，这样可防止产生局部热点和表面氧化。
⑥基体温度控制
较理想的喷涂工件是在喷涂前把工件预热到喷涂过程要达到的温度，然后在喷涂过程中对工件采用喷气冷却的措施，使其保持原来的温度。
3、等离子喷涂过程中常见工艺问题及涂层表面容易产生哪些缺陷
起粒、垂流、桔皮、泛白、气泡、收缩、起皱
七、实验数据及处理
（AT40为40%的Al2O3和60%的TiO2混合物）
八、思考题
1、等离子喷涂设备采用的是交流还是直流电源？
答：直流。
2、等离子喷涂采用的基体可以是非金属吗？
答：可以。
等离子喷涂可以将异种物质通过机械结合的方式连接在一起，不受材质的限制。
3、等离子工件（基体）喷涂前为什么要进行喷砂等粗化处理？
答：喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。
以压缩空气为动力，将喷料高速喷射到需要处理的工件表面，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度，增加了和涂层之间的吸附力，有利于在喷涂时粉末与基体的结合。
4、等离子喷涂与喷涂基体的结合是冶金结合还是机械结合？
答：等离子喷涂中与基体的结合以机械结合为主，有少量的冶金结合。