3. Використання повітря та інертних газів при плазмовому напиленні

Одним з потужних засобів підвищення продуктивності розпилення є використання високоентальпійних плазмотвірних газів та середовищ. Для нанесення покриттів в якості плазмотвірних газів використовують аргон, гелій, азот, водень, аміак, повітря, природний газ та їх суміші.

Частинки матеріалу, що напилюється, отримують тепло від плазми та одночасно охолоджують її. В охолоджуваній зоні плазми у результаті рекомбінації іонів і електронів в одноатомний газ виділяється  енергія, яка була затрачена на іонізацію [13].  

Високі швидкості плазмотвірного газу можна отримати у гелієвій та аргоновій плазмі,  це пояснюється особливістю плазмових струменів цих газів і в першу чергу,  великою швидкістю витікання з сопла. Вона з’являється внаслідок нагрівання цих газів до більшої температури порівняно з двоатомними газами, тобто більш сильним їх розширенням. Наприклад, при однаковій ентальпії азот буде мати температуру 5000 ^оС, аргон 13000 ^оС, а гелій 17000 ^оС.

При використані повітряної плазми відбувається хімічна взаємодія між газом та напилюваним матеріалом.

Використання інертних та відновлювальних плазмотвірних газів запобігає окисненню порошків. Більш висока ступінь прогріву напилюваних частинок досягається при використанні азоту і особливо водневмісних газів. Додавання водню до аргону, азоту або застосування аміаку дозволяють отримувати плазмовий струмінь з високою теплопровідністю, в результаті інтенсифікується теплообмін між порошковими частками і плазмою. Крім того, досить протяжна довжина ділянки нагріву водневмісних струменів також збільшує час нагрівання напилюваних частинок, відповідно, їх ентальпію.