本文采用压缩空气作为大气等离子喷涂的工作气体,取代传统的氩-氢为工作气体的大气等离子喷涂,分别喷涂了团聚纳米和传统微米氧化铝粉末,制备了相应的涂层。研究了气体流量、工作电流对空气等离子射流的影响以及对传统微米、纳米结构氧化铝涂层微观组织、相结构、性能的影响。利用X射线衍射定量分析方法对传统微米、纳米团聚氧化铝涂层中α-A12O3和γ-A12O3的相对含量进行了定量分析计算,确定了在不同气体流量、工作电流条件下粉体的熔化程度。通过测量低载荷下的维氏显微硬度,对所制备的涂层进行了 Weibull分布统计。采用高速往复摩擦和弯曲试验,研究了涂层的耐磨性和抗弯曲性能,以及利用空冷法对获得的微米、纳米氧化铝涂层进行抗热冲击性能实验。结果表明,利用空气等离子喷枪喷涂的纳米、微米氧化铝涂层,涂层的相结构均由α-A12O3和γ-A12O3构成。随工作电流的增加,微米、纳米氧化铝熔化程度增加,随气体流量的增加,粉末的熔化程度降低。与传统微米涂层相比,纳米结构涂层的Weibull分布呈现二元结构分布,表明涂层的组织由部分熔化区和熔化区组成。微米氧化铝涂层组织基本由完全熔化区域构成,呈现单一线性结构分布。纳米氧化铝涂层的耐磨性较差,但具有较高的抗弯曲性能、韧性以及抗热震性能。