本文基于随机原理建立了三维涂层生长模型，其中飞行颗粒撞击衬底前的空间和状态分布通过统计模型预测。采用上述模型对不同扫描间距、喷涂角度和喷枪移动速度下涂层的形貌和厚度均匀性进行了仿真模拟。研究结果表明，对于给定的喷涂材料、工艺参数和动力学参数，可以找到优化的扫描间距使得涂层厚度均匀分布。喷涂角度不仅影响涂层的微结构同时也使涂层的形貌产生变化，表现为：随着喷涂角度从90°降低至50°，涂层形貌由均匀逐渐变为不均匀的条纹状。因此，当喷涂过程中喷涂角度发生变化时，需要对扫描间距进行合理控制以得到均匀厚度的涂层。喷枪移动速度会影响焰流与衬底间的质量和热交换，继而对涂层厚度有强烈的影响。模拟结果表明当移动速度由50 mm/s 增加到1000 mm/s 时，涂层厚度迅速降低，但厚度均匀性不变。