在了解等離子噴涂噴嘴的應用前，我們需要掌握等離子噴涂噴嘴的原理及特點。

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)合強度較高，孔隙率低且噴涂效率高，故在航空、冶金、機械、機車車輛等部門得到了廣泛的應用。

了解等離子噴涂噴嘴原理后，我么針對應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性涂層和功能性涂層兩大類。等離子噴涂涂層以前多應用于耐磨、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。熱障涂層廣泛應用于航空發(fā)動機、燃氣輪機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、化學穩(wěn)定性好、可顯著降低基材溫度，從而提高發(fā)動機效率，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)作為一個傳統(tǒng)的涂層制備手段用于噴涂納米涂層具有獨特的優(yōu)勢，如低成本、高效率、適于工業(yè)化生產(chǎn)、所得涂層結(jié)合強度高等，不僅可制備致密耐磨的納米涂層同時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問題需要解決，一是如何輸送納米粉末，因為納米粉末太細小而易粘附于送粉系統(tǒng)內(nèi)壁上難以順利到達噴槍的特定區(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、準晶涂層非晶合金具有較高的強度、硬度和優(yōu)良的耐磨、耐蝕及磁學性能，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的性能較差的金屬表面上形成致密的結(jié)合強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，熔粒的冷卻速度可達 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。

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。