大气等离子喷涂时金属粒子飞行中的元素氧化在涂层粒子间引入氧化物夹杂，将弱化粒子界面结合，成为制约涂层服役效能的关键因素。本文通过在Ni/Al粉末中引入金刚石作为碳源，研究了利用高温熔滴中碳的优先氧化抑制飞行Ni-Al熔滴中Ni、Al元素氧化的规律，为制备氧化物含量低、组织致密且粒子层间结合良好的Ni3Al金属间化合物涂层提供新方法。采用金刚石含量为2 wt.%与4 wt.%的Ni/Al/金刚石复合粉末，通过大气等离子喷涂制备Ni3Al金属间化合物涂层，研究了粉末中碳含量和喷涂距离对熔滴飞行中碳的脱氧效果、涂层显微组织结构与力学性能的影响规律。结果表明，碳的添加能够有效抑制大气等离子喷涂过程中飞行Ni-Al熔滴内Ni、Al元素的氧化。当粉末中添加2 wt.%金刚石时，沉积的Ni3Al金属间化合物涂层氧含量仅为0.91wt.%，显著低于不含金刚石粉末制备的Ni3Al涂层氧含量（2.79wt.%）。随着喷涂距离的增加，熔滴中的碳被逐渐消耗，当熔滴中碳含量低于临界含量0.83wt.%时，飞行熔滴中的金属元素会发生飞行中氧化，导致涂层的氧含量增加。当粉末中碳含量增加至4wt.%时，飞行Ni-Al熔滴中的金刚石颗粒因不能完全溶解而以固态出现在熔滴中，这将阻止飞行熔滴内部涡流运动，碳源无法通过对流运动快速向表层持续供应以维持对Ni与Al元素的氧化保护，导致Ni3Al涂层的氧含量升高。测试结果表明涂层的拉伸结合强度随其氧含量的增加而降低，采用Ni/Al/2 wt.%金刚石复合粉末制备的Ni3Al涂层氧含量最低且结合强度最高，分别为0.91wt.%和49.6MPa。