当施加载荷时，承受压力增大的硬质相颗粒陷入软基体中，将使更多的硬质颗粒承载而达到载荷均匀分布。
2.5 超音速等离子喷涂Al2O3/TiO2纳米结构涂层耐磨性能研究
利用装备再制造技术国防科技重点实验室研究开发的HEPJ高效能超音速等离子喷涂还制备出了Al2O3/TiO2纳米结构复合涂层。
纳米热喷涂与普通热喷涂的喂料(即用于喷涂的材料)都是微米级的，但关键区别在于纳米热喷涂的喂料是由大量纳米颗粒重构后形成的微米级喂料。图12为微米喂料的重构及纳米热喷涂的原理示意图。纳米颗粒不能直接用于热喷涂，主要是因为其尺寸与质量太小，喷涂时既可能大量飞散损耗，也容易发生烧结。图13显示了将纳米Al2O3与TiO2颗粒重构为微米级的Al2O3/TiO2复合颗粒的过程。图13(a)、(b)分别为纳米Al2O3与TiO2颗粒的透射电镜形貌，显示它们均有团聚现象。对它们进行超声分散后，利用液相分散喷雾合成法进行重构处理，得到了微米级的纳米结构喂料，见图13(c)。图13(d)为喷涂后得到的Al2O3/TiO2纳米结构涂层透镜形貌及选区电子衍射，可见该涂层主要由亚微米晶和纳米晶结构组成。
下表为分别利用自行研制的高效能超音速等离子喷涂设备(HEPJ)和美国进口METCO -9MB等离子喷涂设备制备的纳米结构喷涂层的力学与摩擦学性能测试结果，可见由HEPJ制备的涂层性能明显优于由METCO-9MB制备的涂层。
两种喷涂方法所得纳米结构涂层的性能对比表
高效能超音速等离子喷涂 美国METCO-9MB等离子喷涂
显微硬度(HV0.05) 1166 713
结合强度(MPa) 29.4 11.4
相对耐磨性 1.12 1
3 结束语
再制造工程是废旧产品高技术维修的产业化，“产品”既可以是设备、系统、设施，也可以是其零部件；既包括硬件，也包括软件。再制造是以产品后半生为研究对象，提升、改造废旧产品的性能，使废旧产品重获生命力。再制造的重要特征是再制造产品质量和性能达到或超过新品，成本却只是新品的50%，节能60%，节材70%，对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。
热喷涂技术是再制造工程的关键支撑技术之一。作为热喷涂技术的最新代表，高速电弧喷涂技术和超音速等离子喷涂技术分别以其高效廉价、应用范围广泛和质量优异、超强加工能力而受到广泛重视。利用高速电弧喷涂技术制备了用于锅炉水冷壁管道的Fe-Al及其复合物的金属间化合物耐高温冲蚀涂层、甲板防滑用Al/Al2O3增摩涂层、舰船钢结构耐海水腐蚀用Zn-Al-Mg-RE涂层；利用超音速等离子喷涂技术制备了用于摩擦副耐细砂磨损涂层及Al2O3/TiO2纳米结构耐磨涂层。这些喷涂层很好地满足了再制造装备的耐磨、耐蚀等要求。
