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采用熱噴涂技術制備的涂層，其結構分為單層結構、雙層結構、多層結構和梯度結構四種。在許多實際應用中，當所選用的構件材料與能夠滿足外部惡劣環(huán)境要求的涂層材料之間存在很大的物理性能差別時，采用梯度功能復合涂層可以在兩者之間實現(xiàn)良好的過渡，以保護構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：等離子焰流溫度高、熱量集中，能熔化所有的高熔點物質，除了在高溫下發(fā)生分解或氣化的材料之外，通過適當調節(jié)噴涂工藝，都可以對其進行噴涂。在噴涂過程中，通過采取恰當?shù)睦鋮s措施，零件基本保持無變形，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、導電涂層、絕緣涂層、電磁屏蔽涂層等。
      因此，在噴涂過程中通過預先控制兩種或多種材料的混合比例，就可以實現(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（簡稱FGM）的重要方法之一。
      采用等離子噴涂法制備梯度功能復合涂層的方法分兩種，一種是單槍法，即在制備涂層過程中只使用一把等離子噴槍；另一種是雙槍法，即在制備涂層過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合涂層方法

在采用單槍法噴涂梯度功能復合涂層時，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，兩種材料不會沉積在相同位置，出現(xiàn)富集區(qū)，甚至形成不均勻帶狀結構，這將嚴重影響梯度功能復合涂層的各項性能。當兩種材料的性質相差較大時，采用單槍法很難獲得性能優(yōu)良的梯度功能復合涂層，最好采用雙槍法，每一種材料用各自的噴槍進行噴涂，并可以獨立地進行噴涂參數(shù)的優(yōu)化，在實際中經(jīng)常采用該方法。
      在采用熱噴涂法制備梯度功能復合涂層中，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。需要說明的是，上述梯度功能復合涂層均不是嚴格意義上的梯度結構，而只是多層階梯結構。