在了解等離子噴涂噴嘴的應(yīng)用前，我們需要掌握等離子噴涂噴嘴的原理及特點(diǎn)。

等離子噴涂法原理：等離子噴涂是利用等離子火焰來加熱熔化噴涂粉末使之形成涂層。等離子噴涂工柞氣體常用 Ar 或 NZ 再加人 5 ％一巧％的 HZ 。氣體進(jìn)人電極腔的弧狀區(qū)后，被電弧加熱蒸第 5 章涂裝工藝， 223 · ― 一百藺解形成等離子體，其中心溫度高達(dá)巧儀用 K 以上，經(jīng)孔道高壓壓縮后呈高速等離子射流噴出。噴涂粉末被氣體載入等離子焰流，很快呈熔化或半熔化狀態(tài)，并高速噴打在經(jīng)過粗化的潔凈零件表面產(chǎn)生塑性變形，粘附在零件表面，‘各熔滴之間依靠塑性變形而相互連接，從而獲得結(jié)合良好的層狀致密涂層。由于等離子噴涂火焰溫度和速度極高，幾乎可以熔化并噴涂任何材料，形成的涂層結(jié)合強(qiáng)度較高，孔隙率低且噴涂效率高，故在航空、冶金、機(jī)械、機(jī)車車輛等部門得到了廣泛的應(yīng)用。

了解等離子噴涂噴嘴原理后，我么針對應(yīng)用方面做出淺要分析。

大致來說，等離子噴涂涂層依其主要用途可以分為保護(hù)性涂層和功能性涂層兩大類。等離子噴涂涂層以前多應(yīng)用于耐磨、耐蝕、耐高溫等領(lǐng)域，近年來新型的功能性涂層如生物涂層、納米涂層、超導(dǎo)涂層等正受到人們的重視。

一：耐磨涂層和熱障涂層等離子噴涂涂層的典型應(yīng)用是耐磨涂層和熱障涂層。耐磨涂層如碳化物（ C 幾 C ，、 WC ）、氧化物（ A120 ，、 C 幾 0 ，、 Ti02 ）等。熱障涂層廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫工作條件下的熱屏蔽涂層，其厚度一般小于 1 ～。熱障涂層硬度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、可顯著降低基材溫度，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，減少燃油消耗，延長使用壽命。典型熱障涂層由金屬結(jié)合層和陶瓷層組成，在金屬層中加人陶瓷，形成多層的由金屬底層逐漸向陶瓷工作層過渡的階梯式梯度涂層。

二：納米涂層等離子噴涂技術(shù)作為一個(gè)傳統(tǒng)的涂層制備手段用于噴涂納米涂層具有獨(dú)特的優(yōu)勢，如低成本、高效率、適于工業(yè)化生產(chǎn)、所得涂層結(jié)合強(qiáng)度高等，不僅可制備致密耐磨的納米涂層同時(shí)也可制備多孔性納米涂層。例如采用真空等離子噴鼎將由水解合成的 50 一 loonm 的 TIOZ 制備成多孔的納米 Ti02 薄膜，它由銳欽礦、金紅石和 TIOZ 相組成，粒子尺寸在 1 00 nm 以內(nèi)，這種納米薄膜可應(yīng)用于光催化、凈化消毒、氣體檢測傳感等方面。在等離子噴涂納米材料中有兩個(gè)問題需要解決，一是如何輸送納米粉末，因?yàn)榧{米粉末太細(xì)小而易粘附于送粉系統(tǒng)內(nèi)壁上難以順利到達(dá)噴槍的特定區(qū)域；二是如何在噴涂處理過程中保持納米結(jié)構(gòu)。

三：非晶、準(zhǔn)晶涂層非晶合金具有較高的強(qiáng)度、硬度和優(yōu)良的耐磨、耐蝕及磁學(xué)性能，然而制備大塊三維的非晶合金在技術(shù)上難度很大。而用等離子噴涂技術(shù)將非晶粉末噴涂在廉價(jià)的性能較差的金屬表面上形成致密的結(jié)合強(qiáng)度較高的非晶涂層是一種材料表面非晶化的好辦法。等離子噴涂時(shí)，熔粒的冷卻速度可達(dá) 10 ，一 106 燈 s ，這種高速冷卻可在涂層中產(chǎn)生非晶態(tài)相的組織結(jié)構(gòu)。非晶合金涂層具有致密度高、孔隙率低、氧化物含量少、隔熱、阻燃、耐摩擦等特點(diǎn)。

四：生物活性涂層生物活性經(jīng)基磷灰石（ HAP ）與生物組織有良好的相容性，可以制成各種關(guān)節(jié)和牙齒。等離子噴涂 HAP 粉末在金屬基體上，形成生物涂層，既突出了 HAP 良好的生物活性，又利用了金屬材料優(yōu)秀的力學(xué)性能，避免了 HAP 的脆性和疲勞敏感性的問題。另一類生物涂層材料為生物活性玻璃，這種玻璃植人生物體內(nèi)可飯’誘導(dǎo)體液生成磷灰石并沉積在涂層上，這種玻璃可采用等離子噴涂法制備。