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冷噴涂亦稱為冷氣體動力噴涂( Cold Gas Dynamic Spray,CCDS)，它是以壓縮氣體(氮氣、氦氣、空氣或混合氣體等)作為加速介質，帶動金屬顆粒在固態(tài)下以極高的速度碰撞基板，使顆粒發(fā)生強烈的塑性變形而沉積形成涂層的一種新型噴涂技術，冷噴涂技術原理如圖1-2所示。
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因此冷噴涂是一種完全基于氣動力學原理的噴涂技術。高壓氣體通過熔巖縮放管加速，產生超聲速流動成為加速氣體(也稱為工作氣體)，同時粉末顆粒通過送粉氣體(也稱為運載氣體)送入高速加速氣流中形成超聲速氣-固兩相流，使顆粒在完全固態(tài)下高速撞擊工件表面，通過顆粒強烈的塑性變形而沉積形成涂層。
冷噴涂與熱噴涂最大的區(qū)別是顆粒加熱程度不同導致其撞擊工件表面之前的狀態(tài)不同，冷噴涂過程中為了達到氣流的速度和對顆粒的加速效果，有時也對加速氣體進行預熱處理，但這種預熱溫度較低，一般在0 ~ 600℃，粉末顆粒仍保持固體狀態(tài)，而熱噴涂過程中顆粒被加熱到了熔融狀態(tài)。由于顆粒加熱程度與狀態(tài)的不同，其在基板上的沉積行為和涂層形成機理也存在本質區(qū)別：熱噴涂顆粒的沉積主要伴隨熔滴的撞擊、焊合、冷卻、凝固、相變等冶金過程；冷噴涂則主要是固態(tài)顆粒在極高應力、應變和應變速率條件下通過“絕熱剪切失穩(wěn)”引起的塑性流變、塑性變形等機械過程。宏觀上，冷噴涂高速飛行顆粒撞擊基體后，是形成涂層還是對基體產生噴丸或沖蝕作用，或是對基體產生穿孔效應即有效沉積，取決于顆粒撞擊基體前的速度。對于一定材料，存在一個“臨界速度”，只有當顆粒速度大于該速度時，顆粒碰撞后才能沉積于基體表面形成涂層。
冷噴涂技術的特點表現(xiàn)為它與熱噴涂技術對顆粒加熱方式、加熱程度不同，使顆粒撞擊工件表面之前的狀態(tài)不同，進而引起顆粒沉積行為和涂層形成機制的改變，最終導致冷噴涂層獨特的組織和性能。這也正體現(xiàn)了材料科學與工程中“制備工藝-組織-性能”三者的內在聯(lián)系。