等離子噴涂是一種材料表面強化和表面改性技術(shù)，可使基材表面具有耐磨、耐腐蝕、耐高溫氧化、電絕緣、隔熱、防輻射、減磨和密封等性能。 等離子噴涂技術(shù)是以直流電驅(qū)動的等離子弧為熱源，將陶瓷、合金、金屬等材料加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，并高速噴涂在預(yù)處理工件表面形成 堅固的表面層。等離子噴涂也用于醫(yī)療目的。 在人造骨表面噴上幾十微米的一層，作為強化人造骨和增強其親和力的方法。
特點：
等離子噴涂技術(shù)是繼火焰噴涂后大力發(fā)展起來的一種新型多用途精密噴涂方法。 具有：
①超高溫特性，便于噴涂高熔點材料。
②噴涂顆粒速度快，涂層致密，結(jié)合強度高。
③由于采用惰性氣體作為工作氣體，噴涂材料不易氧化。
等離子的形成
（以N2為例）：
在0°k時，N2分子的兩個原子呈啞鈴狀，僅沿x、y和z方向運動；
大于10°k時，開始旋轉(zhuǎn)；
大于10000°k時，原子間會發(fā)生振動，分子間碰撞會使分子解離，成為單原子：
N2+Ud——>N+N 其中Ud為解離能
如果溫度再次升高，原子將被電離： N+Ui——>N++e 其中 Ui 是電離能
氣體電離后，空間中不僅有原子，還有正離子和自由電子。這種狀態(tài)稱為等離子體。
等離子體可分為三類：
①高溫高壓等離子體，電離度100%，溫度數(shù)億度，用于核聚變研究；
②低溫低壓等離子體，電離度小于1%，溫度僅為50-250度；
③在高溫低壓等離子體中，1%以上的氣體被電離，溫度達幾萬度。離子、自由電子和未電離原子的動能接近熱平衡。熱噴涂中使用的正是這種類型的等離子體。
噴涂原理
等離子噴涂是通過等離子弧進行的。離子弧是壓縮弧。與自由電弧相比，其弧柱細，電流密度大，氣體電離度高，因此具有溫度高、能量集中、電弧穩(wěn)定性好等特點。
根據(jù)電源連接方式的不同，等離子弧的形式有以下三種：
①非轉(zhuǎn)移?。褐戈帢O和噴嘴之間產(chǎn)生的等離子弧。在這種情況下，正極與噴嘴相連，工件不帶電，陰極與噴嘴內(nèi)壁之間產(chǎn)生電弧。工作氣體被陰極和噴嘴之間的電弧加熱，引起全部或部分電離，然后從噴嘴噴出。等離子火焰（或等離子射流）。
這種類型的等離子弧用于粒子噴涂。
②轉(zhuǎn)移?。弘娀‰x開噴槍，轉(zhuǎn)移到被加工件上的等離子弧上。在這種情況下，噴嘴不接電源，工件接正極，電弧在噴槍的陰極和陽極（工件）之間飛行，工作氣體圍繞電弧送入然后從噴嘴噴出。
等離子切割、等離子弧焊、等離子弧熔煉均采用這種等離子弧。
③復(fù)合弧：非轉(zhuǎn)移弧點燃轉(zhuǎn)移弧并加熱金屬粉末，轉(zhuǎn)移弧加熱工件在表面產(chǎn)生熔池。在這種情況下，噴嘴和工件都連接到正極。
等離子噴焊使用這種等離子弧。進行等粒子噴涂時，首先在陰極和陽極（噴嘴）之間產(chǎn)生直流電弧。電弧將引入的工作氣體加熱并電離成高溫等離子體，從噴嘴噴出，形成等離子體火焰。等離子火焰的溫度非常高。中心溫度可達30000°K，噴嘴出口溫度可達15000～20000°K。噴嘴出口火焰速度可達1000～2000m/s，但衰減較快。粉體由送粉氣送入火焰中熔化，并通過火焰流加速獲得150m/s以上的速度，噴到基材上形成薄膜。
