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基体温度是等离子喷涂重要工艺参数之一。研究发现，在不同基体材料上喷涂ZrO2 涂层时，存在不同的临界转变温度，当基体温度低于该临界转变温度时，单个ZrO2粒子与基体碰撞冷却后呈溅射状，如图4-13a所示，随基体温度升高，溅射程度减小，当基体温度高于临界转变温度时，单个ZrO2粒子的变形呈圆饼状，如图4-13b所示。单个ZrO2粒子所具有的不同变形状态，对涂层显微组织影响很大。
虽然提高基体温度对提高ZrO2粒子之间的结合有利，但当采用大气等离子喷涂时，过高的基体温度不仅会导致基体氧化加剧，而且会导致涂层内部热应力增加，加大涂层开裂与剥落倾向。通常基体预热温度为95~ 120℃。但要注意，对镁基材来讲，由于镁氧化太快，喷涂前不应预热，否则，会影响涂层与基体的结合强度；对于铝基材，只能预热至65 ~ 95℃，为避免氧化，可从基体背面或侧面预热，最好不直接对喷涂表面进行预热，如不能进行间接预热，可以不预热，也不推荐采用炉内预热。
为了在喷涂过程中控制基体的温度，一般采用压缩空气对喷涂表面进行冷却，此法对保持基体和涂层性能非常有效。但在某些情况下，要求更高的冷却能力时，可以采用液氩或液态CO2，该法可使基体温度保持在50℃左右。
正确喷涂的ZrO2热障涂层的颜色应是接近白色或淡黄色。若颜色变成深黄色或橙色则表明涂层过热，若涂层颜色为浅灰色，则说明喷涂时工件温度过低，这种涂层的热震性能相对较差。
在ZrO2热障涂层的表面可能会发现一些黑色斑点，这些斑点对涂层的性能不会产生影响，能谱分析表明，这些黑色斑点的成分仍是ZrO2。
