一。发端年十一月，在德国慕尼黑近旁的ERDING所举办的HVOF专题会展上，来自24个国度390名与会代表，完全一样接受热喷涂亲族中一位新人员——冷喷涂。

    冷喷涂工艺原称冷气动力喷涂法（CGSM：Cold gas-dynamic spray Method）。它的发觉，源于一次偶然性机缘。上个百年80时代中期，俄罗斯科学校设在西伯利亚诺沃西比尔斯克市的理论与应用力气学研讨所，在施行超音速风道负载颗粒流的实验时，对太空飞船剥蚀所施行的测候中，主持该项办公的A. N. PAPYRIN教授得出一个令人吃惊的发觉：当颗粒速度超过某一定值时，颗粒的磨耗效应会转化成很强的粘贴力。携带这一意识，A.N.PAPARIN移居美国，并接纳一家交通工具制作财团的支持。1994年根申请报告专利并在一次热喷涂会展上等一次提出冷喷涂。在这位俄国教授将来的办公中，有两位人物起了关键效用：一位是德国林德（LINDE）气体企业的P. Heinrich，他是德国热喷涂协会的一名执委；另一位是汉堡联部军队大学的Kreye教授。因为它们的参加，推成树立了“热喷涂主管核心”，变成该大学与气体企业的联手项目。在从这以后的二年中，对这项新工艺的优势及潜伏独特的地方在汉堡及慕尼黑认为合适而使用相同的设施做了系统的研讨。那里面，该大学重视理论问题，LINDE气体企业则集中研发设施的应用问题。2000岁暮，冷喷涂第一次取得工业应用，近期又树立了冷气工艺有限企业，变成一家保有执照的冷喷涂装置的供应商。到此，冷喷涂登上了市场戏台。

    二。速度加强而热量减弱——热喷涂技术演变进化的一种发展方向常理的热喷涂过程是：认为合适而使用电、化学或机械能，萌生一种高速焰流，面子被导入焰流，二者互动，卡路里与动量从焰传流送到颗粒，后者获得升温与加速。在与基体外表碰撞时，颗粒的热量与动能使颗粒萌生溅落，被粘贴于基体外表，形成涂层。在诸如燃使柴燃烧焰或等离子焰这类高温过程中，颗粒被熔融，义液滴形态撞击到基体外表，继而溅落并骤冷，你我之间互销，形成涂层。

    应该说，在热喷涂过程中，热量和速度是相辅相成的两个十分关紧的要素，他们的每一步飞跃都推成了热喷涂技术的发展。想当时，等离子喷涂工艺的显露出来，推动了热喷涂技术萌生了很大的飞跃。这是热量（温度）的一次跨跃；而HVOF的登场，则是速度的较量。尽管等离子喷涂工艺直到现在还是占领着热喷涂中的老大地位，但不能不承认，HVOF问世以来，它的传统优势正面对挑战。一个表面化的问题是，过程的高温会使一点材料发生相变、分解或C、B等元素的亏损，影响涂层性能，因此使一点关紧的喷涂材料，如WC-Co核NiCr-Cr3C2等，正在变成HVOF最佳的选取对象，更何况，牵涉到到一点涂层的关紧性能方面，如涂层的接合强度、内聚强度和细致精密度等，等离子喷涂已错过本来就有的优势，让位于HVOF工艺。电镀电源与等离子喷涂相形，HVOF（或HVAF）喷涂过程，颗粒的受热减弱而飞行速度获得增强，在到了基体外表时，加强的动能转化为热量，使颗粒熔融并造成溅落，热量的不充足被加强的动能所偿还。不过，许多人发觉，这一过程仍存在着氧气化问题。事情的真实情况上，HVOF喷涂颗粒被撞击到基体外表在这以后，以及在从高温降到常温的过程中，都随同着氧气化，也会显露出来分解[1]，冷喷涂正是在这种发展方向及要求的环境下萌生出来。

    三。冷喷涂过程冷喷涂过程不认为合适而使用不论什么高温火苗，不需加热与熔融面子，涂层的形成绝对靠固体颗粒的高能撞击所萌生的变型而生成。

    冷喷涂系统的基本配备布置见图1。

    图1.冷喷涂系统的基本配备布置所有系统涵盖：1.高压源（气体增大压力装置）2.高压送粉器3.加热器4.喷枪高压源使气体萌生高压，推兴工作气及送粉载气加速；加热器设有两套，作别使载气及办公气预热到一定的温度；送粉器是在带压的状况下将面子送入喷枪内，喷枪后部是腔膛，在此处面子与办公气混合，经喉管进入了喷咀。办公气是萌生高速的媒介，在进入了枪膛前在加热器预热到100-600°C，以加大颗粒流速。载气在另一加热器受热后，经送粉器成轴向将面子送入喷枪，喷嘴儿结构为收敛——廓张型拉乌尔喷咀，以使气体获得加速[2]，见图2。喷嘴儿有不一样的几何方式，喷涂气流随喷咀的不一样而呈不一样的剖面。办公气从喷嘴儿进口处1.5~3.5Mpa的压力膨胀到常压，导致一种超音速气流，随喷咀势头、办公气门类、进大气的压力力与温度、颗粒体积与疏密程度等因素的不一样，颗粒速度撩动于500-1000米/秒。办公气的预热，有帮助于颗粒速度的提高，又会使颗粒受热，易于撞击时变型，但气身体的温度度表面化低于材料的熔点。这就是说，随同熔融所显露出来的氧气化或相变不会发生。

    四。喷涂材料想到喷涂特别的性质喷涂材料呈面子态。最相宜喷涂的面子是对温度敏锐、易相变、对氧气敏锐的一点材料。对温度敏锐的如非晶态类，易相变的如碳化合物类，氧气敏锐材料如铜和钛等。这些个材料在冷喷时不受热，纵然散落的面子也可使聚在一起再用。冷喷材料从低熔点的锌到高熔点的氧化整流器钛和鈮。

    涂层的最大独特的地方是含氧气量很低，例如，喷涂铜的涂层与面子的含氧气量相同，喷涂过程不增氧气，涂层的导电率可达纯铜的90百分之百，涂层细致精密与固态铜非常相近，能达到高真空元件要求。

    五。冷喷涂实际的例子冷喷涂工艺较为成熟的是喷铜和钛（2-3）铜的冷喷：喷嘴儿进口处办公大气的压力力为2.5Mpa，温度380°C，铜粉为-25+5μm，喷涂距离20-50mm，办公气加热到800°C,增压至3.5Mpa。喷咀喉颈直径2.7mm，出口直径8.6mm。认为合适而使用N2为办公气，N2流量为28-58标米3/时，基体为铝管，颗粒撞击基体时的速度和温度作别为370-630米/秒与60-120°C。

    喷涂最后结果为：淤积速率60百分之百左右，涂层厚度达5mm，面子及涂层含氧气量均为0.2百分之百，涂层硬度HV0.3140-150,接合强度为35Mpa。

    钛的涂层：钛粉粒度为-400目，基体为铝，办公气为N2或He,喷咀进口压力为3Mpa,温度480°C，送粉速度为25-40克/分，办公气预热至537°C，载气预热至206°C。

    喷涂最后结果：淤积速率~50百分之百，涂层厚可达数毫米，涂层孔隙率为10百分之百（He）-25百分之百（N2）。

    六。应用前面的景物冷喷涂的长处是对作件的热负载击倒最小，很低的热输出不会萌生热应力。因为这个，涂层厚度可达数毫米或更多。选用不一样喷嘴儿，导致不一样喷吐击范围面，能形成一种自由结构，例如，交通工具制作业的引擎发动机和底盘，可以自若的喷涂而无须施行不论什么后处置；喷涂喷射的流体十分集中，只有数毫米，可灵活的喷涂不论什么复杂作件，也不容吧施行喷前覆盖，噪音半大。到现在为止冷喷涂装置预设成最大压力为3.5Mpa,气身体的温度度达600°C，这就有了很多麻烦。

    钛涂层有一系列良好性能，尤其是它的抗腐蚀性。为了制取纯钛涂层，过去认为合适而使用极其昂贵而又繁乱的低压等离子喷涂，而冷喷钛涂层则表面化占优势；一样，铜涂层可以在电子行业显其伸手。可以预先期待，冷喷涂工艺将会使热喷涂技术扩展新的应用领域。