在實際使用中，因零件形狀（zhuàng）、大小（xiǎo）、材質（zhì）、使用環（huán）境及服役條件等存在（zài）千差萬別，要獲得合適的塗層（céng）使用性能，須將熱噴塗技術所涉及到（dào）的各個環節（jiē）綜（zōng）合在一起進行優化處理，特別是要注意將噴塗材料與各種（zhǒng）熱（rè）噴塗工（gōng）藝的特點結合起來，內容涉及所選擇的噴塗材料（liào）、塗層厚度（dù）、相應（yīng）的噴塗設備和工藝（yì）參數等，塗（tú）層結構設（shè）計是否合理一般（bān）要通（tōng）過生產檢驗或現場試驗（yàn）才能確定。在熱噴塗應用技術（shù）中，所涉及的塗層結構大體可分為以下四種。
1．單層結構
單層結構塗層是指隻需（xū）要在經過預處理的零件表麵噴塗單一成分塗層，即可滿足使用性（xìng）能要求的塗層結構模（mó）式。在實際應用中所占比例較大，是（shì）常用的（de）熱噴塗塗層結構之一，可為基體提供防腐、抗高溫氧化、導電、尺（chǐ）寸修複、延長使用壽命等功能。所有的熱（rè）噴塗工藝，包括普（pǔ）通火焰噴塗、噴焊、電弧噴塗、HVOF、爆炸噴塗（tú）、等離子噴塗等均（jun1）可獲得具有（yǒu）特定性能的單層結構塗層。
2．雙層結構
雙層結構塗層是指采用兩種噴塗材料在經（jīng）過預處理的（de）零（líng）件表（biǎo）麵分（fèn）兩次噴塗形成（chéng）的塗層結構，每層具有不同的功能，通常與基體相鄰的塗層稱（chēng）為粘結底層，其主要作用是提高基體與塗層（céng）之間的結合強度；外層或表（biǎo）麵層稱為工作（zuò）層或麵層（céng），其主要作用是滿足零（líng）件所要求的性能。這種結構塗層在實際應用中所占的比例也較大，也（yě）是常用的熱噴塗塗層結構之一。兩種塗層可采用同一（yī）種熱噴塗工藝方法來完成，如采用單一工藝（yì）方法，如普通火（huǒ）焰、爆炸（zhà）噴塗或等（děng）離子噴塗來分別噴塗兩（liǎng）種塗層，也可采用不同的熱噴塗方法來完成（chéng），如可采用電（diàn）弧噴塗粘結底層，再采（cǎi）用等離子噴塗表麵工（gōng）作層；或先采用超音速（sù）火焰噴塗粘結底層，再（zài）采用等離子噴塗表麵工作層，該組合是目前飛機發動機用熱（rè）障塗層的（de）典型工藝。
3．多層（céng）結構
多層結構是指塗層層（céng）數達三層或三層以上（shàng）的塗層結構，在實際（jì）應用中並（bìng）不常用，隻在（zài）特殊工（gōng）況條（tiáo）件下才采（cǎi）用（yòng）。
有的（de）多層結構通過采用多（duō）種成分塗層來滿足（zú）一種性能要求，例如，為了開發出能夠滿足柴油發動（dòng）機（jī）用的長壽命厚熱障塗層，Robert等采用了熱膨脹係數非常接近（jìn）的三層結合底層來降低塗層熱應力。由（yóu）於基體材料4140、NiCrAlY、FeCrAlY、FeCoNiCrAl和ZrO2-Y2O3之（zhī）間（jiān）膨脹係（xì）數屬於逐漸變化的，從而可以大幅（fú）度減小（xiǎo）ZrO2-Y2O3塗層（céng）與基體之間的熱膨脹不匹配性，從而達到減小熱應力（lì）、延長使（shǐ）用（yòng）壽命的目（mù）的。
4．梯度結（jié）構
在熱障塗層（céng）中，由於粘結層金屬和氧化鋯陶（táo）瓷的熱膨脹（zhàng）係數差異較大，這種差異將導致塗層內應力過大，並且在熱循（xún）環條件下常發生陶瓷（cí）塗層的早期破壞。為了減小內應力，提高塗層與（yǔ）基體的結合強度，材料（liào）科學家開始（shǐ）在常規熱障塗（tú）層中引入功能梯度材料製備技術。
1．單層結構
單層結構塗層是指隻需（xū）要在經過預處理的零件表麵噴塗單一成分塗層，即可滿足使用性（xìng）能要求的塗層結構模（mó）式。在實際應用中所占比例較大，是（shì）常用的（de）熱噴塗塗層結構之一，可為基體提供防腐、抗高溫氧化、導電、尺（chǐ）寸修複、延長使用壽命等功能。所有的熱（rè）噴塗工藝，包括普（pǔ）通火焰噴塗、噴焊、電弧噴塗、HVOF、爆炸噴塗（tú）、等離子噴塗等均（jun1）可獲得具有（yǒu）特定性能的單層結構塗層。
雙層結構塗層是指采用兩種噴塗材料在經（jīng）過預處理的（de）零（líng）件表（biǎo）麵分（fèn）兩次噴塗形成（chéng）的塗層結構，每層具有不同的功能，通常與基體相鄰的塗層稱（chēng）為粘結底層，其主要作用是提高基體與塗層（céng）之間的結合強度；外層或表（biǎo）麵層稱為工作（zuò）層或麵層（céng），其主要作用是滿足零（líng）件所要求的性能。這種結構塗層在實際應用中所占的比例也較大，也（yě）是常用的熱噴塗塗層結構之一。兩種塗層可采用同一（yī）種熱噴塗工藝方法來完成，如采用單一工藝（yì）方法，如普通火（huǒ）焰、爆炸（zhà）噴塗或等（děng）離子噴塗來分別噴塗兩（liǎng）種塗層，也可采用不同的熱噴塗方法來完成（chéng），如可采用電（diàn）弧噴塗粘結底層，再采（cǎi）用等離子噴塗表麵工（gōng）作層；或先采用超音速（sù）火焰噴塗粘結底層，再（zài）采用等離子噴塗表麵工作層，該組合是目前飛機發動機用熱（rè）障塗層的（de）典型工藝。
3．多層（céng）結構
多層結構是指塗層層（céng）數達三層或三層以上（shàng）的塗層結構，在實際（jì）應用中並（bìng）不常用，隻在（zài）特殊工（gōng）況條（tiáo）件下才采（cǎi）用（yòng）。
有的（de）多層結構通過采用多（duō）種成分塗層來滿足（zú）一種性能要求，例如，為了開發出能夠滿足柴油發動（dòng）機（jī）用的長壽命厚熱障塗層，Robert等采用了熱膨脹係數非常接近（jìn）的三層結合底層來降低塗層熱應力。由（yóu）於基體材料4140、NiCrAlY、FeCrAlY、FeCoNiCrAl和ZrO2-Y2O3之（zhī）間（jiān）膨脹係（xì）數屬於逐漸變化的，從而可以大幅（fú）度減小（xiǎo）ZrO2-Y2O3塗層（céng）與基體之間的熱膨脹不匹配性，從而達到減小熱應力（lì）、延長使（shǐ）用（yòng）壽命的目（mù）的。
4．梯度結（jié）構
在熱障塗層（céng）中，由於粘結層金屬和氧化鋯陶（táo）瓷的熱膨脹（zhàng）係數差異較大，這種差異將導致塗層內應力過大，並且在熱循（xún）環條件下常發生陶瓷（cí）塗層的早期破壞。為了減小內應力，提高塗層與（yǔ）基體的結合強度，材料（liào）科學家開始（shǐ）在常規熱障塗（tú）層中引入功能梯度材料製備技術。
