噴涂工藝黏著并凝聚在表面形成涂層計量顯微鏡
等離子噴涂
等離子噴涂工藝使用熱電離氣體能量來熔化和推動細金屬或氧
化物粒子粉末至表面，使它們黏著并凝聚在表面形成涂層。等離子
體本身由氣態離子、自由電子和中性原子組成——噴槍溫度超過10
000℃。典型的等離子噴槍原理見
使用氬氣或氮氣，在環形空間中繞流一個鎢陰極，封裝置于
復雜形狀的水冷銅陽極。通過電離等離子體在兩個電極之間使用高
頻放電來打擊直流電弧——引起某一部位非常高的溫度導致粉末顆
粒被噴射。它們被迅速熔化，然后被噴涂覆蓋至基體材料。粉末應
該被均勻地引入，既不會偏離噴嘴，也不會遠離噴槍出口。產生的
粉末速度非常高——常見的速度是每秒幾百米。等離子體噴霧隨后
被分為一個顆粒接一個顆粒，每個都產生了一個典型的“潑濺”的
形態，。由于粒子和基體的熱質量存在很大差異，可獲得高的冷卻
速率范圍(106～108K／s)。大多數等離子噴涂粉末直徑在5—60μm
，可以實現均勻加熱和加速以獲得高的涂層生產質量，這里應該以
均勻的速率引入等離子體。一個狹窄的尺寸范圍是首選，因為這可
以提高沉積效率；粒子越細沉積密度越高，孔隙越少，但是也具有
更高的殘余應力，并且在金屬粒子飛行時會被氧化，從而形成氧化
物夾雜。等離子噴涂的一個顯著優點是涂層粉末的成分非常匹配—
—由于不同元素的蒸發率不同，這種(相匹配的)情況并不經常能出
現在EB—PVD工藝中。這種工藝的一個缺點是它很難生成沒有任何
孔隙的全致密涂層。
