E.H. Jordan, M .Gell,Y.H.Sohn等人的课题组系统地研究了等离子喷涂纳米结构Al2O3-13TiO2涂层，并与Metco-130涂层作了比较，提出了CPSP=电压╳电流/主气流速的概念。采用XRD、SEM、TEM、EDS（能谱）技术研究发现，在所有的研究涂层中，都含有γ-Al2O3相和α-Al2O3相，TiO2是固溶在γ-Al2O3相中的，γ-Al2O3的体积百分数是CPSP的函数。致密的Metco-130粉末在喷涂过程中熔化并被盘状淬火形成γ-Al2O3，其涂层中的γ-Al2O3体积分数保持不变，而对于多孔的纳米结构粉末，由于其较低的热传导性，在CPSP=390以下得到的纳米结构涂层中，γ-Al2O3的体积百分数随着CPSP的增加而增加，但在CPSP=410时，所有涂层中的γ-Al2O3量都轻微下降。这一发现表明纳米结构粉末团聚体是部分熔化的，并在涂层中保持了粉末中的α-Al2O3相，纳米结构涂层的微结构也是双峰分布：完全熔化-淬火的区域和部分熔化保持粉末纳米结构的区域，该双峰分布微结构可以由CPSP来控制，，由可以看出：由于纳米结构是由未熔化的颗粒形成的，所得到的纳米结构涂层的孔隙率较高，而硬度相对较低，但是纳米结构改善了涂层齿状裂纹的扩散阻力、碎裂阻力、粘结强度、摩擦和磨损阻力，纳米结构涂层的耐磨性能得到明显的改善.
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