低度真空条件下进行热喷涂的技术(简称低压喷涂)是近年来才出现的一种新技术。利用这种新的热喷涂工艺可以制备出具有极低氧含量的涂层,在易氧化材料涂层和生物医学涂层制备等方面已经获得了一些成功的应用。本文设计了一种新型的低压喷涂装置,它可以同时利用两个相互独立的喷涂枪体来完成涂层的制备。采用这种方法可以灵活地设计并制备各种金属-金属复合涂层和陶瓷-金属复合涂层,不但为复合材料涂层的制备提供了一种新工艺,也为利用热喷涂制备块体复合材料提供了一种新的途径。首先,采用所研究的低压热喷涂方法制备了多种单一金属材料的涂层,分析了涂层中喷涂粒子的结合形态,测定了氧化物的含量和分布,并通过加压和加热等方法探讨了对涂层进行后处理的工艺,其目的在于探讨一种能使涂层中晶粒穿越先期氧化物边界生长,并形成冶金结合的工艺。在研究了低压喷涂基体金属形态的基础上,采用该种喷涂方法制备了具有极低含氧量的Ti涂层,分析了其中氧化物、氮化物的数量和分布,为其在耐腐蚀涂层和生物医学涂层方面的应用提供了一些有用的基础数据。采用低压环境下的双枪喷涂技术,成功地制备了多种金属-金属和陶瓷-金属复合涂层,研究了各种涂层中组织、成分和相组成的特点和规律,并对这些涂层进行了硬度、结合强度、耐磨性等方面的力学性能试验,分析了这些涂层组织和成分形成的过程和规律,为今后灵活设计各种复合材料涂层提供了理论依据。研究中还采用低压喷涂技术制备了梯度涂层,获得了组织、成分和性能连续变化的涂层结构,对其成形规律和工艺要素进行比较细致的分析,为梯度涂层的制备提供了一种新的思路。