應用功能

• 1、有目的地調整噴涂層的結構通過火焰能量與所用粉末相配合，可使噴涂層結構在從非常致密到極端多孔的寬泛范圍內變化。
• 2、產生活性材料的噴涂層（鉆）污和凹蝕借助真空室內殘余氣體的條件與等離子氣的摻雜，可以用活性材料生產極純的噴涂層。
• 3、獲得新的材料組合——金屬陶瓷涂層通過雙路噴入等離子火焰或借助預混的粉末，可使極不相同的兩種物質制取實際上是均質的、具有重要材料性能的保護層，由VPS技術產生了用硬質合金制取高結合力和致密組織的滑動和耐磨涂層的新前景。
• 4、涂覆硬質材料碳化物、硼化物、氮化物及氧化物由于VPS等離子射束中較高的能量，對硬質材料涂層開辟了全新的應用領域。
• 5、制取極厚的噴涂層涂覆時的沉積速度與溫度控制是在高涂層厚度范圍內產生穩定涂層的關鍵。

實際案例

人工關節表面真空等離子弧噴涂Ti、HA涂層

在Ti或其合金基材上沉積的等離子噴涂鈦(Ti)、羥基磷灰石(HA)涂層已在臨床上獲得應用。等離子弧噴涂是一個高溫過程，粉末在噴涂過程中會發生較為復雜的物理、化學變化。等離子弧噴涂HA涂層與其噴涂粉末相比，會發生結構和組成的改變，并導致涂層結晶度的降低。在高于500℃的環境中，Ti很容易與O2、H2、N2以及CO2反應。由于等離子弧射流溫度極高(高達10000℃)，在大氣中進行等離子弧噴涂時，Ti會與周圍氣氛發生反應。噴涂過程中產生的反應產物往往會降低涂層的延展性，并導致材料產生裂紋，真空等離子弧噴涂與大氣等離子弧噴涂相比較，具有射流速度快、溫度較低、噴涂室氣氛可控等特點，所制備的涂層比較致密、含氧量低、成分與粉末較為接近。采用真空等離子噴涂技術可以制備性能優良的Ti和HA涂層。

航空發動機的表面噴涂

隨著高推重比發動機的研發，其使用環境越來越苛刻，使用壽命和可靠性要求也越來越高，如：美國新型發動機壽命達到3000h，大型軍用運輸機、客機發動機壽命達到數萬小時，未來軍用發動機空中停車率為0.01‰~0.06‰飛行小時，民用發動機為0.002‰~0.02‰飛行小時，由上述數據可以斷定如想提高發動機使用壽命和可靠性，單純依靠材料本身性能已不能滿足要求，因此必須對相關零件進行表面防護。高能束流表面工程技術主要利用激光、電子束、離子束及等離子體等高能量密度束流使材料表面改性或在材料的表面形成防護或功能涂層，以提高零件的壽命或使用性能。