利用XRD表征了TiO2-10A12O3粉末与涂层的物相结构，结果见图1所示。由图1可知，TiO2在粉末中形成了稳定的hcp四方结构，以及微弱的Al203衍射峰。对喷涂得到的TiO2-10Al2O3涂层进行XRD表征发现产生了六方结构的TiO2相。由于喷涂期间必然会出现TiO2氧化情况，Ti会发生优先氧化而转变得到具有非晶结构的Ti02，之后受到等离子射流作用而快速挥发。当TiO2受到喷涂火焰高温作用发生熔融后将会出现相转变。
图2给出了TiO2-10Al2O3层表面表面微观组织结构。由图2可知：采用等离子喷涂方法在316L不锈钢表面得到了粗糙形貌并形成了明显的高温陶瓷涂形貌特征。在涂层表面形成了熔融区与未熔融区两个部分，同时颗粒在熔融区中呈现充分铺展的状态，形成了紧密结合效果。对于熔融不完全的部位则没有形成良好接触的颗粒，由此引起涂层内形成了大量孔隙。孔隙的产生是因为喷涂产生的热量的散发所导致。
图3给出了TiO2-10Al2O3热障涂层表面截面微观组织结构。由图3可知，涂层形成了致密组织，并未产生纵向分布的裂纹，这是因为TiO2具有跟Al2O3相近的热膨胀系数，因此粉末颗粒发生熔融与凝固时几乎不会受到热应力的影响，因此能够防止缺陷形成。因为Al2O3，具备跟TiO2相近的物理化学特性，当把Al2O3，添加到TiO2中之后，可以优化TiO2-Al2O3界面能，从而使复合涂层达到更加紧密的结合状态。
图1TiO2-10A12O3，粉末和涂层的XRD图
图2TiO2-10Al2O3，热障涂层表面SEM结构
图3TiO2-10Al2O3，热障涂层表面SEM结构
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