目前，热障涂层在航空发动机、燃气涡轮机等诸多领域起着越来越重要的作用。典型的热障涂层（thermalbarriercoatings，TBCs）由高温合金基体、MCrAlY粘结层（M为Ni,Co或它们的合金）、生长氧化物TGO和顶部以氧化钇部分稳定氧化锆（YSZ）为主的隔热陶瓷涂层组成。热喷涂方法因其低成本、高效率等诸多优点被广泛应用于热障涂层的制备。其中，低压等离子喷涂（LPPS）是制备MCrAlY粘结层的常用方法，而大气等离子喷涂（APS）是迄今为止面向工业应用TBCs的主要加工工艺。
与此同时，热喷涂过程极其复杂，影响等离子喷涂的因素就多达50多个。加强喷涂过程中基础现象的研究，对于控制和优化热喷涂过程有着重要的意义。热喷涂过程中，单个熔融颗粒作为热喷涂涂层的基本组成单位，其撞击基体并在其表面铺展凝固行为对涂层性能有着重要影响。因此，通过对热喷涂过程中单个熔融颗粒在基体表面沉积行为的研究，可为热喷涂涂层性能预测和喷涂过程优化提供理论依据。然而，目前关于热障涂层中熔滴沉积行为的研究主要集中在YSZ材料上，且基本都是在金属基体上直接收集颗粒沉积物及观察分析，这与热障涂层实际应用中陶瓷面层沉积在金属粘结层之上不符。特别地，关于粘结层MCrAlY熔滴沉积行为的研究并不多。
本研究首先以热障涂层粘结层材料NiCoCrAlYTa粉末为研究对象，对大气等离子喷涂和低压等离子喷涂制备的熔滴沉积物形貌及涂层性能进行观察分析。然后，采用大气等离子喷涂在经镜面研磨的NiCoCrAlYTa涂层及K4169基体上分别收集7%氧化钇稳定氧化锆（7%Y2O3-ZrO2，7YSZ）颗粒，并对其沉积形貌进行了观察比较，以期为涂层的实际应用提供实验依据。
结论
1）大气等离子喷涂NiCoCrAlYTa熔融颗粒在基体上发生明显溅射；低压等离子喷涂在Ar保护性气氛下进行，NiCoCrAlYTa熔融颗粒氧化少、飞行速度快，同时K4169基体表面吸附质发生脱附，熔融颗粒与基体碰撞后与基体接触良好并在基体表面快速稳定铺展，促进了盘状沉积物的生成。
2)大气等离子喷涂制备NiCoCrAlYTa涂层疏松且氧含量高；而低压等离子喷涂制备NiCoCrAlYTa涂层组织致密、氧含量低且硬度高，可被广泛应用于高温抗氧化涂层及TBCs粘结层。涂层性能与单个熔融颗粒的沉积形貌有密切的关系，通过对单个颗粒沉积行为的研究，可为热喷涂过程优化及涂层性能预测提供依据。
3)由于高温合金基体与陶瓷间较大的热膨胀系数差异，直接在K4169基体上收集的7YSZ颗粒沉积物表面存在大量的网状裂纹及贯通的环状裂纹。在高温合金基体与陶瓷面层间预制NiCoCrAlYTa涂层，可有效缓解二者的热不匹配，因而在NiCoCrAlYTa涂层表面收集的7YSZ颗粒沉积物铺展更为平稳，网状裂纹仍然可见，但环状贯通裂纹消失。
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