陶瓷氧化鋁隔離金屬涂層，等離子噴涂氧化鋁陶瓷涂層時，熔融的氧化鋁粒子碰撞基體后，在快速冷卻過程中將以γ-Al2〇3的結構形核凝固。因此，涂層主要由準穩態的γ-Al2〇3構成。當未完全熔化的粒子部分夾雜在涂層中時，這部分未熔粒子部分將以原粉末中穩定的a-Al2〇3結構存在于涂層中。由于在通常噴涂條件下，沉積粒子一般并未完全達到熔融狀態，因此，如圖12所示，氧化鋁陶瓷涂層呈現含有γ-Al2〇3與少量的a-Al2〇3構成的兩相結構。一般認為隨粒子熔化狀態的改善，a-Al2〇3的含量將減少，氧化鋁陶瓷涂層中a-Al2〇3含量與熔化狀態成反比，可以采用涂層中a-Al2〇3的含量的多少間接評價粒子碰撞基體前的熔化狀態。
圖12 微束等離子噴涂氧化鋁涂層的典型XRD圖譜
a-Al2〇3為穩定結構，而γc-Al2〇3為準穩定結構。當γ-Al2〇3結構的涂層加熱溫度升高到1150～1200℃時，立方晶γ-Al2〇3將轉變為穩定的a型結構，此時，其密度將從γ型的3.6g/cm3變為a型的3.98g/cm3,伴隨著體積的收縮，將產生收縮應力，會引起涂層開裂。
在噴涂狀態下，涂層內的扁平粒子間的結合率只有15%～32%，當在高溫下長時間熱處理時，涂層將發生燒結現象，從而使涂層的性能發生變化。在1500PC下熱處理時，隨保溫時間的增加，涂層的相對彈性模量增加，如圖13所示。因此，在高溫下使用時，需要考慮涂層的結構與性能的穩定性。
圖13 1500℃時效保溫時間對氧化鋁涂層相對彈性模量的影響
氧化鋁陶瓷涂層的硬度：
等離子噴涂氧化鋁涂層的顯微硬度一般約800～900HV，如圖6和圖7所示，一般隨等離子電弧功率的增加與距離的減小而在一訂的范圍內增加，但遠低于燒結塊材的硬度。爆炸噴涂層的硬度比等離子噴涂層高，氧化鋁涂層可以達到1100HV。在氧化鋁中加人2.3%～2.5%的Ti〇2后制備的涂層呈現灰色，又稱灰色氧化鋁。等離子噴涂灰色氧化鋁涂層的硬度稍比純氧化鋁低，但涂層的耐層間剝落性有所改善。
氧化鋁陶瓷涂層的絕緣性：
氧化鋁涂層作為電介質，具有較高的介電常數與擊穿電壓，常用作金屬表面的絕緣涂層。一般涂層的擊穿電壓(v)與涂層厚度（t）之間存在下列關系：V=atn (5.7-1)
式中，a為常數，a與涂層材料有關；n為常數，n—般大于1，與測量方法及涂層經受的熱處理規范（涂層結構）有關。厚度相同時，涂層的擊穿電壓比熔煉氧化鋁的擊穿電壓低。
