熱噴涂涂層的應(yīng)用是為了改善基體材料的抗氧化、抗腐蝕、抗表面磨損和抗燒蝕能力。有涂層金屬部件的準(zhǔn)確表征要求對其顯微組織進(jìn)行金相檢驗(yàn)。涂層的厚度范圍從0.005至1.5mm并用不同的噴涂技術(shù)和參數(shù)沉積到基底上。必須用金相制備技術(shù)準(zhǔn)確地確定顯微組織特性。由于一些涂層的脆性本質(zhì)和孔隙的存在并在涂層構(gòu)成了很不相同的硬度，在金相制備中總是有可能無法顯示出真實(shí)的顯微組織或引入假象，從而對涂層特性作出錯誤的詮釋。光學(xué)顯微技術(shù)為一塊經(jīng)過正確制備的涂層試樣提供了一種評估手段，以確定或測定涂層/基底界面的質(zhì)量、孔隙度、未熔化顆粒及氧化物的分布、涂層厚度、以及其它涂層特性。

　　各個實(shí)驗(yàn)室為了對熱噴涂試樣進(jìn)行顯微組織評估而使用的金相制備技術(shù)不盡相同，這一差異往往會造成勉強(qiáng)合格的結(jié)果。這些技術(shù)包括在粗磨和細(xì)磨階段，碳化硅金相砂紙、固定或半固定金剛石的使用。粗拋光階段是在無絨毛織物上使用分級系列的金剛石研磨膏或懸浮液。對于最終拋光階段，則在有絨毛或無絨毛的織物上使用細(xì)金剛石研磨膏或懸浮液，或使用小于1微米的納米氧化鋁粉。如果在使用以上任何消耗品或制備表面時采用不恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)都會產(chǎn)生不夠精確的結(jié)果。 

金相試樣制備

取樣/切割

　　對于不同類型的熱噴涂試樣，應(yīng)當(dāng)使用帶有金屬粘接的金剛石薄片或超薄氧化鋁砂輪片的精密切割機(jī)沿著垂直于試樣軸的方向進(jìn)行切割。試樣應(yīng)當(dāng)用臺鉗夾緊，其位置應(yīng)使切割片從涂層一側(cè)進(jìn)入而從基底一側(cè)出去，這樣就顯著減小了涂層的損傷。通過真空浸滲可以使多孔性涂層或易碎涂層上有一薄層的環(huán)氧樹脂可以避免在切割時造成損傷。每一塊切下的試樣都應(yīng)當(dāng)放在丙酮中徹底清洗并在鑲嵌前在70°C的烘箱中干燥5分鐘。

鑲嵌

　　鑲嵌可以保護(hù)涂層免受破壞并在磨光和拋光工序時提供邊緣保護(hù)。金相鑲嵌可分為兩類，即金相熱鑲嵌和冷鑲嵌。盡管有一些涂層可以采用金相熱鑲嵌，金相冷鑲嵌已經(jīng)成為優(yōu)先考慮的鑲嵌方法。這種方法沒有會給易碎涂層帶來損傷的高壓和高溫。三靈CMR4金相冷鑲嵌料適于進(jìn)行正確的鑲嵌。每一塊試樣應(yīng)當(dāng)放在真空浸滲系統(tǒng)中，容器內(nèi)應(yīng)抽真空至26英寸汞柱（約合88kPa）。然后將金相冷鑲嵌料澆入放有試樣的鑲嵌模具中并保持5-10分鐘以使其浸滲到涂層的敞開孔隙中。

磨成平面階段

　　這個第一階段是為隨后關(guān)鍵的試樣無損傷階段做準(zhǔn)備。由于它除了產(chǎn)生平坦的表面外，還要去除由于切割而產(chǎn)生的變形層，因此它對于整個試樣制備過程的成功與否有重大的影響。一旦這一階段恰當(dāng)?shù)赝瓿?，隨后的工序就不多了。每一道工序產(chǎn)生的損傷必須能在隨后的工序中除去。使用粗碳化硅金相砂紙（粒度為120或180）或固定的45微米金剛石預(yù)磨盤可將熱噴涂涂層試樣磨成平面。每一種磨料都可以在短時間內(nèi)產(chǎn)生平坦的表面。固定的金剛石預(yù)磨盤能產(chǎn)生高的材料去除速率，而碳化硅金相砂紙的作用就沒有這么大。正確的選擇磨制表面很重要，它可以使涂層避免產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷。在進(jìn)入下一階段以前，試樣必須徹底清洗和干燥。超聲波清洗并沒有普遍被采用，因此使用時間應(yīng)盡可能短，以避免導(dǎo)致?lián)p傷。

試樣無損傷階段

　　整個過程最終是否成功取決于這個階段將磨平階段產(chǎn)生的變形去除并使表面損傷大大減少的能力。當(dāng)這一制備階段完成后，涂層和基底應(yīng)當(dāng)沒有損傷。使用粒度愈來愈細(xì)的碳化硅金相砂紙是有效的，但成本高。在硬的長絨織物上有效地使用金剛石拋光劑（9微米）可以保持磨成平面階段已建立的平面度并去除該階段產(chǎn)生的表面變形。用真絲金絲絨織物和3微米金剛石拋光劑可以很容易地除去特細(xì)砂紙和金剛石留下的細(xì)劃痕。

最終拋光階段

　　最終拋光階段使用非常細(xì)的磨料（小于1微米）而且只去除很少量的材料；因此，這些磨料無法去除以前諸工序沒有除去的、相當(dāng)大的表面損傷或變形。旋轉(zhuǎn)的、帶絨毛的織物會產(chǎn)生有選擇性的磨削作用，如果拋光時間過長，就會在硬涂層上造成顯微組織浮凸和邊緣圓角。如果磨成平面階段和試樣無損傷階段都能正確地進(jìn)行，則最終拋光階段所須時間較短，但卻能非常有效地產(chǎn)生沒有浮凸和邊緣圓角的干凈、無損傷的顯微組織。使用絲綢織物和0.05um的納米氧化鋁粉可以獲得無劃痕、無變形的表面。