热喷涂系列之等离子喷涂

热喷涂的工艺方法有很多种，其中应用较广泛的方法有火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂（APS）、爆炸喷涂，近年来又发展了超音速喷涂（HVOF）技术。等离子体是一个广义的概念。自然界除了固、液、气3种物质形态外,还存在物质的第4态—等离子体。等离子喷涂技术中所叙述的等离子体是指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。

等离子喷涂的主要类型如下：

大气等离子喷涂是用氩气、氮气、氢气作为离子气,经电离产生等离子高温射流,将输入的材料熔化或熔融喷射到工作表面形成涂层的方法。主要用于制备金属陶瓷、金属和陶瓷涂层。

可控气氛等离子喷涂是将等离子喷枪置于密封舱室内,由机械手进行操作。将舱室抽至真空状态即为真空等离子喷涂（VPS），舱室为低压状态时称为低压真空等离子喷涂（LPPS），舱室的气氛也可以为惰性气氛或其它保护气氛。这种工艺扩大了热喷涂在沉积金刚石膜、超导体氧化物涂层方面的应用。

液稳等离子喷涂方法喷枪采用水、乙醇、甲醇作为稳定液体,相应的产生氧化、中性或还原性的等离子体。由于这种喷涂方法的功率很大,所以特别适合喷涂高熔点的陶瓷材料。水稳等离子技术现已投入大规模的产业化生产,在美国、日本、法国、德国、捷克和俄罗斯都得到了广泛的应用。

反应等离子喷涂工艺是一种独特的利用等离子体的化学过程制造复合材料、陶瓷、金属间化合物等材料的涂层方法,如TiAl和MoSi2—SiC 等。这种方法的研究刚刚开始,不久将用于生产。

总而言之，等离子喷涂的涂层质量不仅取决于喷涂设备和喷涂材料的质量,更重要的是取决于所采用的喷涂工艺。合理选择等离子喷涂工艺是确保涂层质量的重要措施之一。

                                                                                             参考文献：热喷涂系列综述之一:等离子喷涂（何洪泉，王峰，张兰）