采用高温熔制法制备了1种CaO-MgO-Al2O3-SiO2非晶陶瓷材料，利用高速破碎技术和等离子喷涂技术在45号钢基体上制备得到钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层。对块状陶瓷和涂层的物相组成、显微硬度和微观形貌进行了分析，通过拉伸实验测试了涂层的结合强度。通过盐溶液浸泡腐蚀实验研究了涂层的耐腐蚀性能和腐蚀机理。结果表明：钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层的孔隙率为7.93%±3.27%，无明显层状结构，涂层显微硬度值为6.63 GPa，与块体材料相比仅降低了3.89%，非孔隙区域具有类块体陶瓷材料的显微结构和力学性能；涂层结合强度为(16.25±2.11)?偆bMPa，断裂发生在涂层与金属过渡层的界面处，与等离子喷涂其它陶瓷涂层的结合性能相当；通过1 000?偆bh的浸泡腐蚀实验得到涂层试样的腐蚀速率为0.102 6?偆bg瘙
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簚h-1，与基体试样相比降低了12.3倍，具有良好的耐腐蚀性能；分析腐蚀截面形貌发现，涂层的致密结构对腐蚀起机械隔绝作用，堆积在涂层孔隙与裂纹表面的腐蚀产物的溶解速率与腐蚀液渗至基体的速率达到平衡，减缓了腐蚀的发生。

在平板显示玻璃制造中,通常采用铂金作为玻璃液流道。由于铂金通道需要长期在1 400 ℃以上高温工作,会导致其氧化,从而造成铂金损失;此外,玻璃液中水分解产生的H+透过铂金通道壁释放到外部,富集在玻璃液中的O2-会形成一定量的气泡。为保护铂金通道,提高玻璃质量,通过等离子喷涂方法在铂金通道表面喷涂ZrO2-Y2O3涂层。该涂层与铂金通道的结合强度达到50 MPa以上,可减少铂金通道使用温度下氧化损失率约75%。同时,这种涂层与铂金通道包覆耐火材料有良好的高温适应性。

采用等离子喷涂-化学气相沉积法制备Bi2O3薄膜，并研究了沉积温度和热处理温度对于Bi2O3薄膜形貌和成分的影响。用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、高分辨率透射电子显微镜对该薄膜形貌和成分进行了表征，通过紫外-可见光漫反射光谱仪研究了不同热处理温度下α/β-Bi2O3禁带宽度的变化。结果表明：沉积温度和热处理温度影响Bi2O3薄膜的微观形貌，同时影响α和β两相的相比例，但沉积温度的影响显著大于热处理温度；随着热处理温度升高，β相转化为α相的比例越来越高，α-Bi2O3和β-Bi2O3的禁带宽度都有所增加；最后，通过对甲基橙和双酚A的降解证明了Bi2O3薄膜具有良好的光催化降解性能。

金属支撑型固体氧化物燃料电池极具应用前景，但缺少高性价比制备技术。采用高效率、低成本大气等离子喷涂(APS)在金属基体上制备了氧化钇稳定氧化锆(YSZ)电解质，研究加热基体条件下沉积粒子形貌与涂层结构间的联系，并评估电解质的力学性能和电池性能。结果表明：加热后的基体上，YSZ沉积粒子铺展充分，片层内存在微裂纹，导致结构中除未结合区域外还存在垂直裂纹，涂层孔隙率为7.16%，YSZ纳米压痕硬度和弹性模量分别为(13.0±1.0) GPa和(188.5±2.6) GPa。受电解质不致密的影响，APS沉积的YSZ单电池最高开路电压为0.97 V，致密度还需进一步提高，但电池输出性能可观，900 ℃峰功率密度为850 mW/cm2。随着设备迭代优化或结合后处理工艺，APS有望实现致密YSZ电解质的大规模低成本制备。

选择激光和等离子结合喷涂方法来制备得到Co-Cr3C2涂层, 并对涂层性能进行实验测试分析。研究结果表明: 以等离子喷涂得到涂层和基体之间形成了机械结合状态, 生成了大量空洞与微裂纹结构, 整体组织结构较为疏松; 采用激光/等离子来制得的Co-Cr3C2 涂层形成了致密的内部组织。利用激光/等离子喷涂得到Co-Cr3C2 涂层孔隙率0.86%, 结合强度达到了90.54 MPa; 等离子喷涂制得涂层孔隙率为1.8%, 结合强度40.68 MPa。采用等离子喷涂工艺时, 形成熔融颗粒; 采用激光/等离子喷涂工艺时, 没有形成大尺寸未熔颗粒, 具有细小尺寸的晶粒, 形成了致密的组织结构。

采用超音速等离子喷涂技术与激光重熔工艺复合制备氧化锆隔热涂层,通过光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和硬度仪分别表征了氧化锆涂层的宏观形貌、显微组织、元素分布、物相结构以及硬度分布。结果表明,激光与等离子复合制备的涂层物相由亚稳定四方晶相与立方晶相组成。涂层的横截面呈碗状形貌,且上边缘凹凸不平。复合制备工艺消除了原超音速等离子喷涂涂层内部的层状结构以及孔隙、微裂纹,提高了涂层的致密度,且重熔后涂层与基体的连接方式变为冶金结合。重熔后得到的基体组织自上而下从条状晶、针状晶逐渐变为细小的针状晶和珠光体,热影响区组织为等轴晶。重熔涂层的平均硬度约为原等离子涂层硬度的3倍。

激光重熔是常用的一种提高等离子喷涂双层结构热障涂层性能的方法。综述了国内外相关研究进展, 主要从重熔工艺的角度介绍了其主要制备技术, 常规激光重熔强化, 激光重熔分步强化和激光重熔一步强化加工方法。阐述了激光重熔等离子喷涂热障涂层存在的主要问题, 同时指出了解决的主要措施, 最后对其主要发展趋势进行了讨论。

通过等离子喷涂方法在45 ^#钢表面涂覆了Fe基Ni/WC金属陶瓷涂层,采用4种激光重熔轨迹对涂层进行了重熔处理,分析了激光重熔轨迹对涂层组织和性能的影响。结果表明,圆形激光重熔轨迹对涂层性能改善效果最显著,在对流传质作用下基体和重熔层之间发生元素转移,基体与重熔层之间的结合方式由机械结合转变为冶金结合;WC、W₂C等硬质相在熔覆层中起到弥散强化作用,圆形激光重熔轨迹涂层的显微硬度和磨损失重分别是打点激光重熔轨迹涂层的1.4倍和33.7%;圆形激光重熔轨迹涂层中的孔隙率最小。