纳米材料因其奇特的性能在各个领域受到了广泛地关注。WC-Co涂层是目前一种广泛采用的涂层技术，WC相具有高硬度和高耐磨性，而Co相作为粘结相，使涂层具有一定的强度和韧性。WC-Co涂层以其良好的抗滑动磨损、磨料磨损、微动磨损和冲蚀磨损等性能，已被广泛用作航空、汽车等行业耐磨零件的保护层。对于WC-Co涂层的研究主要集中在常规微米涂层上，纳米结构WC-Co涂层的研究还很少，且主要集中在高速火焰喷涂方法的制备上，本文则采用等离子喷涂法制备纳米结构WC-Co涂层，并对其进行显微组织的表征和力学性能的测试。 文中使用独特的“雾化干燥结合固定床技术”合成WC-12Co纳米复合粉体，利用等离子喷涂法制备纳米结构WC-Co涂层，通过X射线衍射、电子探针、扫描电镜、透射电镜等分析手段对等离子喷涂法纳米结构WC-12Co涂层进行显微结构分析，并在此基础上探讨纳米结构WC-12Co涂层的形成机理，测试了涂层的显微硬度、摩擦磨损以及结合强度等力学性能，同时从涂层的显微组织、力学性能等角度对纳米结构和常规WC-12Co涂层进行了比较。 1.利用“雾化干燥结合固定床技术”合成WC-12Co纳米复合粉体，经X射线衍射、扫描电镜和透射电镜分析，纳米复合粉体由纯WC和Co两相组成，平均颗粒度为300nm，晶粒尺寸在80nm左右，为满足喷涂需求，将纳米复合粉体经雾化干燥进行造粒处理，纳米团聚颗粒尺寸在-280～+350目。 2.等离子喷涂纳米结构WC-12Co涂层呈现为典型的热喷涂涂层层状结构。喷涂后的纳米涂层组织内除了WC相，不仅有W2C、W等非WC/Co相的产生，还出现了CoxWyCz(Co3W9C4、Co3W3C)、Co3C等相及非晶和孪晶组织，其中Co3C相及孪晶组织的出现未见有文献报导。 3.等离子喷涂纳米结构WC-12Co涂层的形成机理如下：1)在等离子焰中Co相熔化；2)WC溶解到熔化相Co内并分解；3)由于与氧的反应而脱碳使WC进一步溶解到Co相中；4)喷涂粒子高速撞击基体并迅速冷却，涂层中除了WC相外，还有CoxWyCz(Co3W9C4、Co3W3C)、Co3C、W2C、W及非晶的出现。 4.粒子在火焰加热过程中，从WC粒子中心至熔化相Co的径向方向上各相的可能排列方式：WC→W2C→CoxWyCz(Co3W9C4、Co3W3C)→Co3C→Co。从WC粒子中心至Co的径向方向上，随着C的向外扩散，W：C比例逐渐增大，先在WC粒子的周围生成了W2C，又出现CoxWyCz(Co3W9C4、Co3W3C)，并且C与Co作用生成Co3C，附着于WC粒子外壳的这些相在撞击基体时由于巨大的撞击动能可能导致脱落、碎化而弥散于粘结相Co中。 5.与常规WC-12Co涂层相比，纳米结构涂层组织更为致密，裂纹少，气孔率低。 6.研究了WC-12Co涂层的摩擦学特性。实验结果表明：纳米结构WC-12Co涂层比常规涂层的摩擦系数小，且纳米结构涂层表现了更好的抗磨损能力。