冷气动力喷涂

冷气动力喷涂
冷气动力喷涂技术（ＣＧＤＳ）是近期发展起来的一门新兴的表面工程新技术。２０世纪８０年代中期由俄罗斯人Ａｌｋｉｍｏｖ等人偶然发现了该项技术，并且利用该项技术在不同的基体上喷涂沉积纯金属、合金和金属陶瓷复合涂层。到了２０世
纪９０年代获得实用冷气动力喷涂专利技术，于２０００年推出第一台商用计算机控制的冷气动力喷涂设备。
冷气动力喷涂技术是一项既经济又实用的喷涂技术，可用于材料的表面涂层制备，改善和提高材料的表面性能。如：耐磨性、耐蚀性、导电性、材料的力学性能等其他功能，最终达到提高产品质量的目的。
冷气动力喷涂技术是在低温状态下实现涂层的沉积，涂层中形成的残余应力低（主要是压应力），涂层厚度可达到数毫米；对基体热影响区小，对喷涂粉末无任何热影响，无氧化，无污染；可最大限度地保持喷涂粉末材料的原始性能，制备的涂层性质基本保持原始材料的性能；为制备纳米结构涂层以及金属材料表面纳米化提供了一种重要的工艺方法。与现有涂层技术相比较，喷涂效率高，粉末利用率高（喷涂粉末可以回收），制备的涂层致密，孔隙率低，残应力低，对基体材料热影响区小，可以制备高热传导率、高导电率的涂层以及其他功能涂层，喷涂噪声低。目前研究表明：冷气动力喷涂技术可实现Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｂ、ＮｉＣｒ等金属和合金的涂层制备，同时可制备高熔点Ｍｏ、Ｔａ以及高硬度的金属陶瓷Ｃｒ３Ｃ２ＮｉＣｒ、ＷＣＣｏ等涂层。可沉积的涂层材料包括大部分金属涂层材料、金属陶瓷涂层材料、有机涂层材料。特别适合纳米涂层材料的制备，是表面工程领域重要的工艺技术之一，是热喷涂技术的最好补充和扩展。

冷气动力喷涂是利用空气动力学原理的一项喷涂技术。利用事先预热的高压气体（Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２或它们的混和气体和空气等）通过喷枪拉瓦尔喷管（Ｌａｖａｌｎｏｚｚｌｅ）产生高达３００～１２００ｍ／ｓ高速气流，同时被喷涂的粉末材料同样由高压气体从轴向进入喷枪，与高速气体混合形成高速粒子流，在完全固态的条件下撞击基体表面，产生较大的塑性变形而沉积于基体表面形成涂层方法。