等离子喷涂形成层状结构涂层时从接触形式上可为两层：第一层为喷涂粒子与基体直接接触而形成的涂层；第二层为喷涂粒子之间直接接触而形成的涂层。研究表明，涂层的结合强度与第一层粒子在基体上的铺展形貌有直接的关系。另外，不同基体材料以及基体的温度对喷涂粒子的铺展形貌也有重要的影响，因此研究喷涂粒子在不同基体材料和不同基体温度上的铺展形貌是十分必要的。目前，国内外已有大量文献报道了通过改变不同基体材料和调控不同基体温度来获得不同形貌的扁平粒子，尤其是获得圆盘状扁平粒子，但已有的研究集中在不同基体材料和基体温度与粒子铺展形貌之间的关系建立，而对铺展粒子与不同基体之间的结合形貌即粒子与基体的有效结合面积研究甚少。
基于以上的研究现状，本研究以抛光的316L不锈钢和NiCoCrAlYTa涂层为基体，采用大气等离子喷涂首先研究了不同基体温度对7%Y2O3-ZrO2(7YSZ)粒子铺展形貌的影响，优化出获得圆盘状扁平7YSZ粒子的最佳工艺温度；然后采用聚焦粒子束(focusedionbeam，FIB)对扁平粒子切割，原位观察圆盘状扁平粒子与基体间的界面结合形貌。另外，为进一步解释圆盘状扁平粒子与不同基体之间的界面结合形貌，采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对7YSZ粒子沉积过程进行模拟。通过以上的研究有望为构建涂层结合强度、基体材料和界面形貌这三者之间的关系提供依据。
结论
采用大气等离子喷涂分别在不同温度抛光的316L不锈钢和NiCoCrAlYTa涂层表面收集了7YSZ粒子，研究了基体温度对粒子铺展形貌的影响；并采用了有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了粒子沉积过程中的应力分布，结论如下。
1）不同基体材料对7YSZ粒子铺展形貌影响不大，而基体温度对铺展形貌影响较大。以316L不锈钢和NiCoCrAlYTa涂层为基体，温度控制在250℃时均能获得圆盘状扁平7YSZ粒子，其中粒子表面伴随有相互垂直的贯通裂纹；较低温度时扁平粒子边沿容易出现溅射状形貌；较高温度时扁平粒子容易受等离子气流冲刷的影响，扁平粒子出现残缺。
2）不同基体材料对7YSZ粒子界面形貌影响较大。以316L不锈钢为基体时，圆盘状扁平7YSZ粒子的边沿区域出现翘曲现象，而中心区域则与基体结合紧密。以NiCoCrAlYTa涂层为基体时，整个粒子与基体结合紧密，边沿无翘曲现象，有效结合面积高于粒子在316L不锈钢上的铺展。
3）有限元模拟发现，以316L不锈钢为基体时，沿粒子对称轴方向从界面到表面粒子的轴向应力(拉应力)逐渐增加，导致粒子边沿发生翘曲；以NiCoCrAlYTa涂层为基体时，粒子应力分布均匀，粒子边沿无翘曲现象发生。
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