为明确低功率等离子喷涂物理气相沉积(PS-PVD)工艺中涂层的沉积机制,通过80k W级等离子喷涂系统在100Pa压力下实现PS-PVD工艺,并在圆柱状基体上沉积涂层。采用SEM对正面和侧面沉积的涂层显微组织结构进行分析。研究不同工艺条件下涂层显微组织的变化规律。结果表明涂层在侧面的沉积表现为气相沉积特性,涂层断面为柱状结构,表面为纳米结构粒子组成的岛状结构;涂层在正面的沉积表现为气/液混合沉积特性,涂层表面为扁平粒子和由纳米结构粒子组成的团簇组织,断面主要为扁平粒子结构,在扁平粒子中间存在纳米结构层。功率增大,气相沉积的柱状结构直径和长度增大,表面岛状结构尺寸增大,气/液混合沉积的扁平粒子数量明显减小。喷涂距离增大,气/液混合沉积的扁平粒子数量减小。结论是在涂层沉积侧面和正面分别表现为气相沉积和气/液混合沉积特性。在气/液混合沉积中,气相和液相沉积行为各自独立,但液相由于沉积效率远高于气相,会阻止气相沉积的连续进行。功率增大YSZ粒子气相含量增大,气相沉积效率显著增大。在试验范围内随喷涂距离增大,YSZ粒子气化程度提高。