掺杂不同Ce02含量的Zr02涂层的显微硬度和结合强度如图1所示。未掺杂纳米Zr02涂层的显微硬度平均值为641.2HV.当Ce02含量为20%时，纳米Zr02涂层的显微硬度平均值为792.2HV。在测量显微硬度时发现，掺杂含量较低时，硬度的分布呈较大的离散性；而掺杂含量较高时，硬度分布离散性明显减小，硬度分布更加均匀。这表明掺杂CeO2增加了涂层的致密性，提高了纳米ZrO2涂层的显微硬度。
涂层结合强度测试时，所有涂层断裂位置均发生在NiCrAIY和ZrO2涂层界面处，表明Zr02内部的结合强度高于界面结合强度。由于ZrO2涂层和过渡层的膨胀系数不同，等离子弧喷涂所产生的应力使得该界面处为薄弱区域。从图1可知，随着Ce02含量的增加，涂层界面结合强度逐渐增加.未掺杂CeO2的Zr02涂层的结合强度为31.2MPa，掺杂20%CeO2后涂层的结合强度达48.1MPa。由于CeO2的涂层的膨胀系数较大（12.1×10-6/K，20～1000℃），使涂层界面产生的残余应力要小。另外，由于CeO2的熔点较ZrO2低（CeO2：2750K，Zr02：2963K），CeO2的熔化状态比Zr02要好。Ce02含量的增加，喷涂过程中颗粒熔化更充分，颗粒的扁平化能力越好，熔融颗粒与基体撞击时变形越充分，使得Zr02陶瓷涂层与过渡层的界面结合更好，强度较高.
图1涂层结合强度和显微硬度
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