等离子喷涂技术已广泛应用于耐磨涂料、耐腐蚀涂料等传统领域。自20世纪50年代以来，其应用领域已从航空航天扩展到钢铁工业、汽车制造、石化、纺织机械、船舶等领域。近年来，等离子喷涂技术在纳米涂料、梯度功能材料、超导涂料、生物功能涂料等技术领域的应用越来越受到重视。

1、纳米涂层材料

在40～60N载荷下，纳米涂层磨损率仅为常规涂层的1/6。纳米表明涂层具有双态显微结构，表现出独特的优异性能。压痕开裂抗力、弯曲和杯突试验表现的剥落抗力要高得多。TiO2纳米颗粒由无定型转化为锐钛矿结构和金红石结构。涂层表现出良好的注入电流和电化学稳定性。陈煌等利用大气等离子喷涂技术在不锈钢基体上制备了氧化锆纳米涂层。涂层结构致密，孔隙率约7%，涂层与基体结合强度为45MPa，明显优于传统氧化锆涂层与基体的结合强度。

2、梯度功能材料

等离子喷涂制备梯度功能材料是目前材料学中倍受关注的研究领域之一，其研究范围主要为梯度功能材料的设计、制备和性能评价三个方面。由于等离子体烟流温度高，特别适合喷涂难熔金属、陶瓷和复合涂料，为功能梯度材料的发展提供了更广阔的空间。与传统的双层材料相比，功能梯度涂层具有更优异的性能。得到的FGM结合强度为18。MPa，双层涂层只有9层MPa，而且涂层的耐热循环寿命FGM涂层是双层涂层的6倍。

3、超导涂层

等离子体喷涂弧温较高，特别适合喷涂复合氧化陶瓷，无需保护气氛，能喷涂形状复杂的超导制件，沉积效率高，易于制备厚膜涂层和大面积涂层。等离子喷涂YBCO由于材料在喷涂过程中的氧气损失、涂层结构中的孔隙、裂纹和颗粒之间的不均匀接触，涂层不具有超导特性。只有在氧气或空气氛围中对涂层进行适当的热处理，使涂层形成致密、均匀、稳定的晶体结构，才能获得超导。这种特性对于等离子喷涂具有特殊的意义，因为等离子喷涂可以使涂层材料达到106。℃/s只要对等离子体喷涂条件和工艺参数进行调整，就很容易适应喷涂态涂层的超导特性。

4、生物功能涂层

等离子喷涂技术是制备生物涂层材料的有效方法。高温熔化后，特定成分的粉末材料沉积在金属人工骨植入物表面，形成具有陶瓷涂层的人工骨和人工关节，充分发挥金属和陶瓷材料的优点。国内外对等离子喷涂羟基磷灰石(HA)涂层和钛涂层的研究报导较多，并成功地应用于临床试验。羟基磷灰石涂层对生物体无毒，耐体液腐蚀，且对生物体组织有良好的适应性和亲和性，耐长期运动过程中的磨损，有足够的力学性能。钛植入定性好，与组织结合良好，与体液相容。钛涂层已成功应用于不锈钢牙根和接骨板上。这些涂层不仅利用不锈钢的强度，而且利用钛涂层的生物相容性，防止不锈钢中有毒元素的释放。

5、其它应用

在等离子喷涂过程中，熔粒的冷却速度可达105~106K/s，这一高速冷却可以在涂层中产生非晶态相的组织结构。大气等离子体喷涂Fe基础非晶合金粉末(包括Si，B，Cr，Ni等等)制备的高非晶含量Fe基础非晶合金涂层密度高，孔隙率低，氧化物含量低，结合强度为27。MPa以上。等离子喷涂压电陶瓷涂层用于制作压电元件，特别是大面积压电传感元件和压电作业元件阵列。另外大气等离喷涂技术在制备固体氧化物燃料电池(SOFC)方面也有相关的研究和报道。

等离子体喷涂技术是目前广泛使用的材料表面涂层技术，其沉积速度快，生产效率高，广泛应用于航空航天、汽车等领域，具有广阔的市场应用前景。