打底涂層材料應具有下述一個或多個特性：

1、“自粘結”效應

在熱噴涂火焰高溫熱源的作用下。涂層材料不同組分能發(fā)生放熱化學反應，使涂層與基體形成偽冶金結合。最典型和應用最廣的“自粘結”打底涂層材料是鎳包鋁粉末和鋁包鎳粉末。

涂層與基體的結合強度主要取決于基體與噴射微粒之間的接觸溫度、微粒的熔融狀態(tài)以及在噴射過程中施加于微粒的沖擊力。而在工藝制度中，所能考慮的主要因素就是提高接觸溫度。打底涂層材料的放熱特性就是基于這種前提而設計的。
一般說來，接觸溫度又取決于形成涂層瞬問的基體溫度、微粒溫度及二者的熱物理性質(zhì)。在熱噴涂過程中，金屬基體不可能預熱到很高的溫度，原則上不超過100-200℃，否則其表面將氧化嚴重，阻礙涂層與基體材料的結合。依靠熱源提高微粒的溫度，其效果不明顯，因為微粒飛行到基體的時間不過千分之幾秒，受熱時間太短。因此，借助于微粒本身產(chǎn)生化學反應來貢獻熱最，是最行之有效的途徑。

自粘結型打底涂層材料有兩種：一種是高熔點金屬，如鎢、鉬等，它們在熔化狀態(tài)下具有很高的熱含量(鎢為29.4kJ/mol,鉬為21kJ/mol)；另一種是具有放熱特性的復合粉末材料，如Ni-Al粉等。它們在熱噴涂過程中發(fā)生Ni, Al間的放熱反應，這種放熱反應可在粉末微粒到達基體表面之后仍然持續(xù)0.003-0.005s，從而使涂層與基體之間產(chǎn)生很強的微冶金結合。

已知有100多對元素在它們的相互反應中放出大量的熱，其中較理想的是Al與Co、Cr、Mo、W、Nb、Ti之中的一種或多種。而最常用的是Al和Ni或Mo等元素之間的放熱反應，如Ni-Al粉末、Ni-Mo-Al粉末。

2、“粗化”效應

粘結底層的表面比噴砂粗化處理的基體表面更不規(guī)則，因而工作涂層能與之形成更強的機械嵌合。當粉末粒子以熔融或半熔融狀態(tài)噴射到基體表面時，會產(chǎn)生大量的扁平狀蝶形微粒的重復堆積，形成層狀結構。由于微粒的驟然冷卻、凝結和收縮的結果，會產(chǎn)生宏觀應力。而粗糙不平的基體表面的主要作用是抑制和控制這種收縮應力。粗糙度增加了涂層結合的表面面積，并使收縮應力局限于局部，從而可增大結合強度。

因此，在選擇底層粉末時，粉末的平均粒度可略大于工作面層粉末的平均粒度。

3、“屏蔽”效應

打底涂層具有比基體材料更好的抗氧化能力和耐蝕性能，在工作涂層與基體之間起屏蔽作用，能將熱噴涂涂層固有孔隙引起的基體氧化或腐蝕程度降至最低。

4、“緩沖”效應

打底涂層的熱膨脹系數(shù)介于基體材料和工作涂層之間，且在機械及熱負荷下具有足夠的韌性，能對因基體與工作涂層熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的應力起“緩沖”作用。
在選擇打底層材料時，自粘結型材料為首選。自粘結型材料可以在室溫下與光潔基體表面形成結合。對于大多數(shù)基體來說，鎳包鋁是最好的打底材料，它的粘結性能好。結合強度高，涂層致密。需要指出的是，鎳包鋁不適合用作銅合金材料的過渡層。有些材料本身并非自粘結性的，但可改善涂層系統(tǒng)的粘結性能。

例如鎳格合金，它不是自枯結材料，要求表面噴砂處理后才能得到必要的結合強度，但是這種材料作為底層是很有用的，特別適用于熱障涂層系統(tǒng)作為打底涂層，傳統(tǒng)的打底層材料的適用溫度如下：
1)鎳包鋁(8ONi20A1)：≤650℃。
2)鋁包鎳(95Ni5A1)：≤650℃。

3)鎳鉻合金、鎳鉻鋁(95NiCr、5A1)：≤980℃。

粘結底層材料(打底材料)有什么要求？

由于陶瓷涂層材料在化學鍵、晶體結構和熱物理性能等方面與金屬材料有相當大的差別，因此，在金屬基體上噴涂陶瓷涂層時，通常都要先在金屬基體表面噴涂一層粘結底層。

對粘結底層材料有如下的要求。

（1） 能與金屬基體表面形成牢固的結合，最好是冶金結合。“自粘結”復合粉末，如Ni-AI、NiCr-AI、M(Ni、Co、Fe)CrAIY等，在熱噴涂火焰的高溫下，組分間產(chǎn)生放熱化學反應，生產(chǎn)金屬間化合物，并釋放出大量的熱，對基體表面薄層補充加熱到熔融狀態(tài)，促使噴射熔粒與基體表面形成微區(qū)冶金結合。

（2） 能形成致密的抗氧化、耐腐蝕涂層，以防止高溫下氧氣或腐蝕介質(zhì)通過陶瓷涂層的孔隙侵入，保護基體金屬不被氧化和腐蝕。

（3） 能形成粗糙的粘結底層表面，其表面粗糙程度甚至超過噴砂預處理的表面粗糙度，以利于提高陶瓷面層涂層與粘結底層之間的結合強度 。

（4） 粘結底層材料的熱物理性能特別是熱膨脹系數(shù)，熱導率等，最好介于基體金屬材料和面層陶瓷涂層之間，以減少熱膨脹的差別和不匹配性，降低涂層內(nèi)的熱應力和體積應力。