基于粒子速度对热喷涂层质量的制约作用，根据空气动力学和火箭发动机原理，研制了超音速电弧喷涂、多功能超音速火焰喷涂和低温超音速火焰喷涂技术。 超音速电弧喷涂将粒子的速度提高到超音速，远大于普通电弧喷涂的粒子速度，可制备金属、合金及基于管状丝材的复合涂层，涂层均匀致密，孔隙率低，结合强度高，喷涂3Cr13层结合强度超过60MPa，在长效防腐、耐磨强化方面有广泛的应用。以煤油为燃料的多功能超音速火焰喷涂技术能使用氧气、空气及氧气与空气的混合作为助燃剂。同时具备HVOE和HVAF的功能，实现了焰流速度和温度大范围内的连续可调，能满足多种材料的喷涂要求，特别是其制备的碳化物陶瓷涂层，综合机械力学性能和耐磨耐蚀性能好，在机械零部件表面强化领域应用广泛。通过对多功能超音速火焰喷涂焰流的降温处理，在保持焰流超音速特性的同时，可将其温度降至约200℃，形成低温超音速火焰喷涂技术，能制备致密的高分子和无氧化物金属涂层，在耐蚀、导电导热领域有广阔的应用前景。超音速喷涂技术在机械制造、石油化工、水利电力、冶金矿山和装备(设备)维修领域获得了广泛的应用，产生了很大的经济、社会和军事效益。