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本文针对低散热发动机功能梯度等离子热障涂层的应用需要，采用DPV-2000诊断系统进行了等离子喷涂过程中ZrO2飞行粒子的温度、速度场测试与分析，研究了粒子温度、速度对等离子涂层微观组织结构与结合强度的影响，并对铝基功能梯度涂层的整体和单面热震性能进行了深入的研究。研究结果表明，等离子喷涂过程中飞行粒子的温度、速度是影响等离子涂层显微结构与性能最重要、最直接的因素。整体热震实验结果表明，过筛粉末喷涂得到的涂层热震次数比未过筛粉末喷涂得到的涂层热震次数明显提高。通过对整体热震和单面热震的分析，认为功能梯度涂层在不同的热环境下其热震失效机制是不同的。