大气等离子喷涂工艺和超音速火焰喷涂工艺制备的CoCrAlYSi-hBN涂层的表面和截面微观组织如图1所示。两种涂层都包含亮的部分和暗的部分，亮的地方为CoCrAlYSi，暗的部分为hBN和孔隙。从表面形貌来看，超音速火焰喷涂工艺制备的CoCrAlYSi-hBN涂层表面大部分仍呈现未熔颗粒形态（图1b）。相比超音速火焰喷涂工艺制备的涂层，等离子喷涂工艺制备的CoCrAlYSi-hBN涂层粒子虽然也有少部分未熔球形颗粒，但整体上看铺展更充分，扁平化程度更高（图1a）。由于等离子喷涂工艺是采用等离子弧作为热源，其焰流温度远大于超音速火焰，因此，在等离子喷涂过程中，粉末粒子熔融更充分，撞击表面后充分变形扁平化，堆积紧密。在超音速火焰喷涂过程中，火焰温度相对较低，焰流速度快，使得粒子处于半熔融态，凝固后仍保持颗粒状。
图1大气等离子和超音速火焰喷涂CoCrAlYSi-hBN涂层表面和截面形貌
从截面形貌（图1c和图1d）来看，等离子喷涂工艺制备的CoCrAlYSi-hBN涂层的截面微观组织比较均匀，超音速火焰喷涂工艺制备的CoCrAlYSi-hBN涂层的截面微观组织具有典型的层状结构。这是由于高速高温的喷涂粒子喷涂到基体时，在高冲击力的作用下变形充分，经历急速冷却、凝固，并不断堆积、重叠，最终形成片层堆积结构，但等离子喷涂热源温度高，粉末熔化更充分，等离子喷涂涂层层状结构不明显，组织较均匀。另外，相比等离子喷涂涂层，超音速火焰喷涂得到的CoCrAlYSi-hBN具有更多的未熔颗粒，与表面形貌对应。两种工艺喷涂的CoCrAlYSi-hBN涂层都由3部分组成：浅灰色基体，灰色及黑色夹杂。其中浅灰色部分为CoCrAlYSi合金，灰色部分为氧化物夹杂，黑色部分为hBN相及涂层孔隙，CoCrAlYSi合金相作为骨架基体支撑着整个涂层。等离子喷涂得到的CoCrAlYSi-hBN涂层具有更多的hBN和孔隙。通过imageJ图像处理软件对涂层显微照片进行分析，采用面积法测定了涂层中hBN相和孔隙所占比例。等离子喷涂CoCrAlYSi-hBN涂层中hBN+孔隙的占比为10.09%，超音速火焰喷涂CoCrAlYSi-hBN涂层中hBN+孔隙的占比为1.59%。这是由于在超音速喷涂过程中，一方面，火焰速度很快，但hBN不熔融，hBN撞击到基体上被反射出去；另一方面，每遍涂层增加的厚度很低，hBN嵌入涂层中的量很少，最终导致涂层中的hBN和孔隙含量很低。因此最终超音速火焰喷涂的CoCrAlYSi-hBN涂层的显微组织主要由致密的CoCrAlYSi、氧化物夹杂和细小的孔隙组成；而等离子喷涂的CoCrAlYSi-hBN涂层则含有较高的孔隙和hBN。
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