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借助扫描电镜和能谱分析，观测了等离子喷涂Al2O3-13％TiO2＋ZrO2＋CeO2纳米复合陶瓷涂层的显微组织和微区成分；通过硬度检测和相分析，研究了250℃和500℃低温退火对涂层硬度、晶粒度、断裂韧性以及相组成的影响。结果表明，纳米涂层呈层状结构，空隙率较低，且具有较高的硬度和结合强度；上述低温退火虽降低了纳米陶瓷涂层的显微硬度，但使其断裂韧性明显提高，而且对涂层的相组成和晶粒度影响不大。