高温（超高温）喷涂技术是以熔融或半熔融的喷涂粒子为沉积对象，其涂层的沉积形成过程可概括为高速熔滴喷射至经预处理的基体表面即发生铺展扁平化，随后高速淬冷凝固收缩形成扁平粒子，随着扁平粒子的逐层堆积而形成涂层。在喷涂过程中，熔融粒子与周围气体发生反应，导致粒子中氧含量升高形成氧化夹杂，同时由于遮蔽效应和液滴卷曲以及内部气孔来不及析出等而导致涂层中形成了大量的微小孔隙。对于脆性材料，扁平粒子在凝固过程中还会形成垂直于沉积方向的网状裂纹。因此高温（超高温）喷涂涂层呈现出典型的由扁平粒子、未熔颗粒、孔隙、夹杂、微裂纹等组成的层状结构。热喷涂陶瓷涂层和金属涂层的微观组织结构及相关缺陷示意图，可以看出热喷涂陶瓷涂层和热喷涂金属涂层最大的区别在于热喷涂金属涂层中金属颗粒在粒子沉积、元素扩散、冷却凝固等过程中发生氧化，形成氧化夹杂，影响涂层的力学性能和其他性能。热喷涂涂层由扁平粒子堆积而成的层状结构特征，决定了涂层内部孔隙、微裂纹等缺陷而导致粒子层间真实的结合有限，存在大量未结合区域。涂层粒子层间结合的程度可用层间结合率来定量评价冷喷涂技术压缩气体裹挟喷涂粒子在完全固态下以超高速撞击基体，发生强塑性变形进而沉积形成涂层的工艺过程。与高温喷涂工艺所固有的熔化－凝固过程相比，冷喷涂技术避免了喷涂粒子的氧化、相变、分解等现象的发生，在制备氧化和温度敏感材料的涂层方面具有显著的优势。冷喷涂由固态粒子发生纯塑性变形而聚合形成涂层的工艺特征，决定了冷喷涂涂层的组织结构与高温喷涂涂层具有大的差别。有学者研究了单个粒子的沉积行为及结合机理，指出喷涂粒子高速沉积时与基体碰撞发生绝热剪切失稳现象，在粒子边界产生金属射流，挤压并破碎原本存在于粒子与基体表面的氧化膜等杂质，使两者的新鲜金属表面发生良好结合。而Ｘｉｅ等发现在Ａｌ基体表面沉积Ｎｉ粒子时并未产生金属射流，如果用Ｖｉｄａｌｌｅｒ的观点来解释，则粒子与基体间没有清除氧化膜和诱导金属结合的驱动力，这显然是不正确的。Ｘｉｅ认为原本存在于粒子和基体表面的氧化膜因为粒子沉积时的高速撞击而破裂，这些破裂的氧化物聚集形成类似于“桥”的结构，由于单个粒子动能不足，使得界面上存在许多小的孔隙，从而阻止了金属间的结合，Ｋａｎｇ等也发现了类似的现象。Ｌｉ等测试了Ｃｕ粉体氧含量与涂层结合强度的关系，发现涂层结合强度随着氧含量的增大而降低，说明沉积粒子间的氧化夹杂抑制了新鲜金属的有效结合，对涂层性能产生不利影响。
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