陶瓷氧化铝隔离金属涂层，等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层时，熔融的氧化铝粒子碰撞基体后，在快速冷却过程中将以γ-Al2〇3的结构形核凝固。因此，涂层主要由准稳态的γ-Al2〇3构成。当未完全熔化的粒子部分夹杂在涂层中时，这部分未熔粒子部分将以原粉末中稳定的a-Al2〇3结构存在于涂层中。由于在通常喷涂条件下，沉积粒子一般并未完全达到熔融状态，因此，如图12所示，氧化铝陶瓷涂层呈现含有γ-Al2〇3与少量的a-Al2〇3构成的两相结构。一般认为随粒子熔化状态的改善，a-Al2〇3的含量将减少，氧化铝陶瓷涂层中a-Al2〇3含量与熔化状态成反比，可以采用涂层中a-Al2〇3的含量的多少间接评价粒子碰撞基体前的熔化状态。
图12 微束等离子喷涂氧化铝涂层的典型XRD图谱
a-Al2〇3为稳定结构，而γc-Al2〇3为准稳定结构。当γ-Al2〇3结构的涂层加热温度升高到1150～1200℃时，立方晶γ-Al2〇3将转变为稳定的a型结构，此时，其密度将从γ型的3.6g/cm3变为a型的3.98g/cm3,伴随着体积的收缩，将产生收缩应力，会引起涂层开裂。
在喷涂状态下，涂层内的扁平粒子间的结合率只有15%～32%，当在高温下长时间热处理时，涂层将发生烧结现象，从而使涂层的性能发生变化。在1500PC下热处理时，随保温时间的增加，涂层的相对弹性模量增加，如图13所示。因此，在高温下使用时，需要考虑涂层的结构与性能的稳定性。
图13 1500℃时效保温时间对氧化铝涂层相对弹性模量的影响
氧化铝陶瓷涂层的硬度：
等离子喷涂氧化铝涂层的显微硬度一般约800～900HV，如图6和图7所示，一般随等离子电弧功率的增加与距离的减小而在一订的范围内增加，但远低于烧结块材的硬度。爆炸喷涂层的硬度比等离子喷涂层高，氧化铝涂层可以达到1100HV。在氧化铝中加人2.3%～2.5%的Ti〇2后制备的涂层呈现灰色，又称灰色氧化铝。等离子喷涂灰色氧化铝涂层的硬度稍比纯氧化铝低，但涂层的耐层间剥落性有所改善。
氧化铝陶瓷涂层的绝缘性：
氧化铝涂层作为电介质，具有较高的介电常数与击穿电压，常用作金属表面的绝缘涂层。一般涂层的击穿电压(v)与涂层厚度（t）之间存在下列关系：V=atn (5.7-1)
式中，a为常数，a与涂层材料有关；n为常数，n—般大于1，与测量方法及涂层经受的热处理规范（涂层结构）有关。厚度相同时，涂层的击穿电压比熔炼氧化铝的击穿电压低。
