冷噴涂技術

2000年以前，冷噴涂是一個新的技術，并不被重視。2003年，冷噴涂技術的設計與研究正向工業化應用的方向轉化，同時也將在各個工業等得到廣泛的應用，冷噴涂技術再次受到廣泛關注。這個特性就是能采用未熔融的金屬顆粒，在被加工表面上制造金屬涂層。日本早在2003年，用冷噴涂對軍備、航空、航海的零件嘗試用冷噴涂工藝來修復，并取得了一定程度的成功。

冷噴涂技術制備的涂層具有氧化物含量低、涂層熱應力小、硬度高、結合強度好，可將噴涂材料的組織結構在不發生變化的條件下轉移到基體表面等優點，對于涂層的制備技術具有重要價值，同時在制備復雜結構材料的復合技術方面也發揮很大的作用。

冷噴涂技術有諸多優點：

1.冷噴涂對環境基本無污染，噴涂飛濺的粉末可回收再利用，操作簡便、安全，無熱輻射。

2.涂層含氧率低，冷噴涂氧化物含量（質量分數）僅為0.2%，遠低于熱噴涂的水準；

3.涂層致密，氣孔少，致密度可達 98%，可制備高熱導率、高電導率涂層；

4.冷噴涂結合層強度較高，可達 100 MPa 以上，能夠滿足航空、航天等領域負荷和長壽命的要求；

5.噴涂殘余應力較低，且均為壓應力降低涂層厚度限制；

6.涂層外形與基體表面形貌保持一致，可達高等級表面粗糙度；

7.對基體熱影響小，具有穩定的相結構和化學成分，噴涂損失小；

8.可以用不同物理化學性質的粉末機械混合制備復合材料涂層；

9.涂層化學成分以及顯微組織結構可與原材料保持一致，基本不存在氧化、合金成分燒損。晶粒長大等現象，可以噴涂熱敏感材料和活性金屬及高分子材料，適用非晶、納米晶涂層制備；

10.噴涂速度高，可達3kg/h，沉積效率高，可達80%；

雖然冷噴涂技術優點較多，但也存在一些不足之處:

1.顆粒有效沉積以及穩定的高質量涂層的制備很大程度上依賴于顆粒與基板材料的特性。

2.對于高溫合金涂層必須使用氦氣，因此費用較高；

冷噴涂技術為制備納米結構金屬涂層及塊體材料提供了有效方法。同時，也為制備耐磨的金屬陶瓷復合涂層，以及陶瓷功能涂層提供了工藝保證。鑒于目前對冷噴涂技術的研究，冷噴涂技術可以制備導電、導熱、防腐、耐磨等涂層及功能涂層，且有希望用于生產和修復許多工業零部件，如發動機、渦輪盤、汽缸、軸承、閥門、密封件、套管等。

國內僅有少數的企業，真正實現冷噴涂技術工業化應用，冷噴涂用于修復，效果非常明顯，大大降低了關鍵部件的保養成本，提高了零部件壽命。一個飛機的關鍵軸承部件修復，僅需要數個小時，而這個部件需要重新訂做的話，則需要兩個月的時間。一臺飛機如果停飛兩個月，將會損失嚴重。

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