等离子体喷涂（APS）是在第二次世界大战后出现的一种表面精加工技术。现在广泛应用于在基材上沉积厚涂层（从几百微米到几毫米），以保护在恶劣环境中或改善其功能。
等离子喷涂技术的应用APS广泛用于航空航天、能源、汽车、矿业、生物医学和电子等多个工业领域。通过APS技术合成涂层是通过堆积片层，这些片层是由冲击、挤压和熔化的碰撞熔融颗粒形成的。涂层的前体材料可以是粉末、线材、熔融材料、溶液或悬浮液的形式。APS可应用于各种材料，包括金属和耐火材料。
等离子喷涂技术的原理在这种技术中，载气通过在等离子体中高速喷射材料颗粒，它们被熔化或部分熔化，形成液滴，并在被涂覆的表面上凝固。待沉积的材料以溶液或粉末的形式运送到具有足够焓的火炬中，以产生足够的等离子体喷射来熔化颗粒。等离子喷涂过程的参数以及用于涂层的前体（固体或液体）的特性影响着沉积材料的性质。涂层的特性，如孔隙率、原子结构、粗糙度、内聚力和附着力，基本上与前体与等离子体喷射的相互作用相关。
APS制造厚涂层的主要动力是其高沉积速率；每小时可以处理几千克原材料，火炬功率为几十千瓦，而运营成本相对较低。等离子体喷涂可能是所有热喷涂工艺中最通用的，因为对可以喷涂的材料、基材的大小和形状几乎没有限制。涂层的特点是高度各向异性的片层结构。此外，颗粒的堆积在整个结构中产生特定的层间特性，尤其是孔隙，这些孔隙可能通过后续涂层中的颗粒连接或不连接。
等离子喷涂技术未来发展方向传统等离子喷涂工艺（CPS）使用粒径在10到100微米之间的粉末。通常，这导致由微米厚度的片层组成的涂层，直径为几十到几百微米。过去30年来，开发和研究具有纳米和非微米特征的等离子喷涂涂层变得越来越受关注。这种兴趣源于与微米尺寸相比，纳米涂层性能的改善。将结构缩小到纳米尺度可以改善涂层的硬度、弹性模量和导热性，同时减少缺陷（孔隙）。
通过APS加工纳米颗粒的一个主要缺点是将它们注入到高焓喷射核心中的困难。在这种情况下，需要调整材料的喷射角度和输送气体流动，以确保它不会过于强烈地穿过等离子体喷射，也不会过于平缓以致无法到达喷射中心。因此，已经开发了使用轴向注入的新等离子体火炬，这是一种通过该方法将材料直接注入等离子体火炬的方法，确保所有材料都被处理。这个特点有助于处理纳米尺度的材料，这些材料主要可以分散在液体介质中以便于装载和处理。
