技術交流
等離子噴涂在我們生活中會經(jīng)常使用，它的研究現(xiàn)狀
1 等離子射流的表征
等離子射流溫度可通過發(fā)射光譜（8000＜T＜14000 K時，主要來自原子譜線），瑞利散射（Rayleigh scattering）（T＜10000或 16000K時，取決于分辨率）和相干反斯托克斯喇曼干涉光譜（CARS）（T＜10000K） 來表征。與質(zhì)譜儀耦合的熱焓探針可以測量氣體的熱焓，進而得到等離子氣體的溫度，但這種方法是侵入式的，測得的溫度是Favre平均溫度，與光譜測得的時間平均溫度不同。
在等離子核心，直流電弧等離子射流的速度可以使用光學方法測得，其依據(jù)是電弧根波動導致光波動傳播，而在等離子焰中,可以利用與質(zhì)譜儀耦合的熱焓探針測量。
直流等離子射流的瞬態(tài)行為通常借助于快速攝影機來研究：攝影機可以是快門時間非常短（小于10-5s）并帶有運動分析器的簡易數(shù)碼視頻攝影機、帶激光閃光燈的數(shù)碼或視頻攝影機。
2 等離子體和粉末之間的相互作用
等離子噴涂涂層的特征直接取決于到達基底的粉末顆粒的參數(shù)。因此，幾年來，發(fā)展了許多不同的技術來測量顆粒尺寸、速度和溫度分布。一般，粉末顆粒溫度的確定基于測量粉末顆粒發(fā)射的雙波長或多波長或色帶的熱輻射而獲得。粉末顆粒速度用激光多譜勒測速儀（laser Doppler velocimetry）或過境計時技術（transit timing technique）測得。在后一技術中，速度根據(jù)顆粒穿過兩個光欄或聚焦的激光斑點之間的時間推得。粉末顆粒尺寸根據(jù)經(jīng)強度校核后的顆粒的熱輻射強度推導得出，或根據(jù)穿過一聚焦激光束的一個顆粒散射并在與原始激光束不同的角度收集的兩個或多個光信號之間的相位移推得。這些方法大部分是單顆粒法（single particle method），顆粒參數(shù)的分布和標準偏差是通過對大量單個顆粒的觀察得到的。但是，有些方法可以認為是“顆粒群技術（ensemble techniques）”，因為這些技術同時測量大量顆粒的性能，并直接得到這些參數(shù)的平均值。到目前為止，這些顆粒群技術還只能提供粉末顆粒溫度的信息，但近期已開發(fā)了一種可以測粉末顆粒速度的顆粒群技術。
成像技術也可以用來探測粉末顆粒噴涂射流心跡線的形狀和位置，以及熾熱顆粒的密度，或者根據(jù)光信號的強度確定粉末顆粒溫度和尺寸，使用雙曝光技術確定速度。該測量設備中激光的引入能夠測定“冷”顆粒的數(shù)量以及尺寸和速度。
一些商業(yè)化的技術現(xiàn)在可以用于生產(chǎn)環(huán)境，進行噴涂工藝的在線控制。這些技術通常以顆粒的熱輻射測量為基礎，并不使用其他附加光源，可以測量顆粒的速度、溫度及尺寸分布。
3 層片形成和涂層堆積
為制備性能可嚴格控制并具有重現(xiàn)性的涂層，要求充分地了解粉末熔滴撞擊基底表面后發(fā)生的現(xiàn)象。在層片形成和涂層堆積的理解方面，已經(jīng)取得了很大的進展，出現(xiàn)了很多測量技術。
得到有關層片形成信息的簡單方法是使用光學顯微鏡、掃描電鏡或原子力顯微鏡觀察基底上的孤立層片。層片的幾何形狀也可以用表面輪廓測定儀測量。透過這樣的觀察，能夠研究基底表面的具體準備情況（化學成分和粗糙度）及其溫度對層片幾何形狀的影響。然而，這樣的研究并沒有全面理解層片形成過程中涉及的撞擊過程和凝固現(xiàn)象，而這些恰恰是控制涂層形成的關鍵。為此，就要求確定單個粉末顆粒在撞擊前的尺寸、溫度和速度，并跟蹤該熔滴在基底上的鋪展過程和溫度隨時間的變化關系。近來，基于探測粉末發(fā)射的熱輻射開發(fā)了兩種技術。第一種是使用聚焦到基底上的高溫計來測量粉末顆粒撞擊前的參數(shù)，并測定粉末顆粒在基底上鋪展和冷卻過程中的溫度演化。第二種技術由聚焦于基底的高溫計和相陣多譜勒粉末顆粒分析儀組成。相陣多譜勒粉末顆粒分析儀能夠獨立于其溫度而測量粉末顆粒的速度、尺寸，而粉末顆粒在撞擊前和撞擊過程的溫度用雙波長光學高溫計測量。這些技術能夠估測撞擊粉末顆粒的鋪展時間、鋪展度ξ（層片直徑與原始顆粒直徑之比）以及冷卻速率。熱噴涂粉末顆粒沖擊過程可視化的成像設備也在發(fā)展中。
噴涂涂層除了經(jīng)典的表征方法：氣孔率、粘著力、楊氏模量、殘余應力，已經(jīng)發(fā)展了在涂層形成過程中在線跟蹤某些參數(shù)的幾種方法，如：利用紅外高溫計可以監(jiān)測涂層和基底的表面溫度；利用聲發(fā)射分析（AES）對噴槍位置關系的信號進行詳細分析能夠很容易確定噴涂一道的開始和結束，甚至對諸如微裂紋形成，反彈或剝落產(chǎn)生的能量釋放進行跟蹤；使用力學傳感器或帶有CCD攝象機的激光束，基于在噴涂過程中連續(xù)測量矩形條狀試樣的曲率（彎曲度）和位移，可以對噴涂涂層形成過程中的應力演化進行測
