打底涂层材料应具有下述一个或多个特性：

1、“自粘结”效应

在热喷涂火焰高温热源的作用下。涂层材料不同组分能发生放热化学反应，使涂层与基体形成伪冶金结合。最典型和应用最广的“自粘结”打底涂层材料是镍包铝粉末和铝包镍粉末。

涂层与基体的结合强度主要取决于基体与喷射微粒之间的接触温度、微粒的熔融状态以及在喷射过程中施加于微粒的冲击力。而在工艺制度中，所能考虑的主要因素就是提高接触温度。打底涂层材料的放热特性就是基于这种前提而设计的。
一般说来，接触温度又取决于形成涂层瞬问的基体温度、微粒温度及二者的热物理性质。在热喷涂过程中，金属基体不可能预热到很高的温度，原则上不超过100-200℃，否则其表面将氧化严重，阻碍涂层与基体材料的结合。依靠热源提高微粒的温度，其效果不明显，因为微粒飞行到基体的时间不过千分之几秒，受热时间太短。因此，借助于微粒本身产生化学反应来贡献热最，是最行之有效的途径。

自粘结型打底涂层材料有两种：一种是高熔点金属，如钨、钼等，它们在熔化状态下具有很高的热含量(钨为29.4kJ/mol,钼为21kJ/mol)；另一种是具有放热特性的复合粉末材料，如Ni-Al粉等。它们在热喷涂过程中发生Ni, Al间的放热反应，这种放热反应可在粉末微粒到达基体表面之后仍然持续0.003-0.005s，从而使涂层与基体之间产生很强的微冶金结合。

已知有100多对元素在它们的相互反应中放出大量的热，其中较理想的是Al与Co、Cr、Mo、W、Nb、Ti之中的一种或多种。而最常用的是Al和Ni或Mo等元素之间的放热反应，如Ni-Al粉末、Ni-Mo-Al粉末。

2、“粗化”效应

粘结底层的表面比喷砂粗化处理的基体表面更不规则，因而工作涂层能与之形成更强的机械嵌合。当粉末粒子以熔融或半熔融状态喷射到基体表面时，会产生大量的扁平状蝶形微粒的重复堆积，形成层状结构。由于微粒的骤然冷却、凝结和收缩的结果，会产生宏观应力。而粗糙不平的基体表面的主要作用是抑制和控制这种收缩应力。粗糙度增加了涂层结合的表面面积，并使收缩应力局限于局部，从而可增大结合强度。

因此，在选择底层粉末时，粉末的平均粒度可略大于工作面层粉末的平均粒度。

3、“屏蔽”效应

打底涂层具有比基体材料更好的抗氧化能力和耐蚀性能，在工作涂层与基体之间起屏蔽作用，能将热喷涂涂层固有孔隙引起的基体氧化或腐蚀程度降至最低。

4、“缓冲”效应

打底涂层的热膨胀系数介于基体材料和工作涂层之间，且在机械及热负荷下具有足够的韧性，能对因基体与工作涂层热膨胀系数不同而产生的应力起“缓冲”作用。
在选择打底层材料时，自粘结型材料为首选。自粘结型材料可以在室温下与光洁基体表面形成结合。对于大多数基体来说，镍包铝是最好的打底材料，它的粘结性能好。结合强度高，涂层致密。需要指出的是，镍包铝不适合用作铜合金材料的过渡层。有些材料本身并非自粘结性的，但可改善涂层系统的粘结性能。

例如镍格合金，它不是自枯结材料，要求表面喷砂处理后才能得到必要的结合强度，但是这种材料作为底层是很有用的，特别适用于热障涂层系统作为打底涂层，传统的打底层材料的适用温度如下：
1)镍包铝(8ONi20A1)：≤650℃。
2)铝包镍(95Ni5A1)：≤650℃。

3)镍铬合金、镍铬铝(95NiCr、5A1)：≤980℃。

粘结底层材料(打底材料)有什么要求？

由于陶瓷涂层材料在化学键、晶体结构和热物理性能等方面与金属材料有相当大的差别，因此，在金属基体上喷涂陶瓷涂层时，通常都要先在金属基体表面喷涂一层粘结底层。

对粘结底层材料有如下的要求。

（1） 能与金属基体表面形成牢固的结合，最好是冶金结合。“自粘结”复合粉末，如Ni-AI、NiCr-AI、M(Ni、Co、Fe)CrAIY等，在热喷涂火焰的高温下，组分间产生放热化学反应，生产金属间化合物，并释放出大量的热，对基体表面薄层补充加热到熔融状态，促使喷射熔粒与基体表面形成微区冶金结合。

（2） 能形成致密的抗氧化、耐腐蚀涂层，以防止高温下氧气或腐蚀介质通过陶瓷涂层的孔隙侵入，保护基体金属不被氧化和腐蚀。

（3） 能形成粗糙的粘结底层表面，其表面粗糙程度甚至超过喷砂预处理的表面粗糙度，以利于提高陶瓷面层涂层与粘结底层之间的结合强度 。

（4） 粘结底层材料的热物理性能特别是热膨胀系数，热导率等，最好介于基体金属材料和面层陶瓷涂层之间，以减少热膨胀的差别和不匹配性，降低涂层内的热应力和体积应力。