一、冷噴涂的由來

    冷噴涂是一個較新的工藝，出現(xiàn)在25年前的前蘇聯(lián)。Papyin等人在做調(diào)試時，見到示蹤顆粒在速度超過一定臨界值發(fā)生沉積現(xiàn)象而受啟發(fā)提出。他們發(fā)現(xiàn)，如果以這樣的速度不加溫，在超過一定的速度以后仍會粘附到基體表面。所以說，冷噴涂簡單的說就是不加熱，或者在比較低的溫度，粒子達(dá)到一定的臨界速度，從粒子對表面的沖蝕現(xiàn)象變成一種粘附的現(xiàn)象。冷噴涂技術(shù)的發(fā)現(xiàn)是一個偶然的現(xiàn)象，之后應(yīng)用在還是放在銅、鋁、鋅上，因為這些合金的熔點比較低，像德國現(xiàn)在最高的溫度700度、800度空氣加溫可以噴高熔點合金涂層。冷噴涂工藝仍然在繼續(xù)發(fā)展，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)，航空航天，軍工等。

    二、冷噴涂與熱噴涂的區(qū)別

    熱噴涂技術(shù)是把某種固體材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)并高速噴射到基體表面上形成具有希望性能的膜層,從而達(dá)到對基體表面改質(zhì)目的的表面處理技術(shù)。由于熱噴涂涂層具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)和若干微小氣孔,涂層與底材的結(jié)合一般是機械方式,其結(jié)合強度較低。在很多情況下,熱噴涂可以引起相變、部分元素的分解和揮發(fā)以及部分元素的氧化。冷噴涂技術(shù)是相對于熱噴涂技術(shù)而言,在噴涂時，噴涂粒子以高速(500～1000ｍ/ｓ)撞擊基體表面,在整個過程中粒子沒有熔化,保持固體狀態(tài),粒子發(fā)生純塑性變形聚合形成涂層。冷噴涂技術(shù)近年來在俄國、美國、德國等都得到了很快的發(fā)展

    三、冷噴涂技術(shù)的工藝原理

    冷噴涂是一項嶄露頭角的固態(tài)工藝。該方法可將以超聲加速的固體顆粒的動能在撞擊到鍍件表面時轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩瓿梢苯鸷附?。該工藝的原理是：每種金屬均有其特定的、與溫度相關(guān)的臨界顆粒速度，當(dāng)顆粒運動超過這一速度時即會焊接于鍍件之上。

    在傳統(tǒng)的熱噴涂工藝中，由于溫度較高，鍍層與鍍件材料均會被氧化、產(chǎn)生冶金形變和剩余張應(yīng)力。反之，冷噴涂工藝制成的鍍膜，孔隙度很低（<0.5%），而且防氧化、防相變，對多種金屬、金屬陶瓷或其他材料組合均可減少張應(yīng)力。

    在高壓冷噴涂技術(shù)中，高壓氦或氮（350～450磅/平方英寸）用作載氣，可將噴涂材料加速到超聲速度。氣體被加熱并強制通過一個聚焦-發(fā)散噴頭（deLaval），該處被加速至超聲速度（大于1000米/秒）。噴涂顆粒在噴頭上游方被沿軸向注入。

    在低壓冷噴涂技術(shù)中，氮或空氣被加壓至70～15磅/平方英寸，而噴涂粉末在噴頭的發(fā)散部位的下游方沿徑向注入。低壓冷噴涂系統(tǒng)是手提式的、運作更經(jīng)濟，顆粒速度可達(dá)800米/秒。便攜式冷噴涂機可用于鋁、銅、鋅及其他金屬組合的噴涂。便于攜帶特性使低壓冷噴涂機更適用于野外保養(yǎng)和修復(fù)。

    冷噴涂技術(shù)是在鎂合金表面上生成厚的鋁鍍膜的一種有效方法，該方法對表面制備要求不高，而且對鍍件的力學(xué)或熱學(xué)特性無需顧及。鋁鍍膜表現(xiàn)出對鎂元件具有防止各種以及電腐蝕的能力。很多時候，僅在鋼緊固件周圍需要進行電池腐蝕保護，而冷噴涂恰恰是一種對暴露鎂表面進行局部保護的創(chuàng)新技術(shù)。

    但是，為了了解和改善冷噴涂工藝有必要進行更充分的研究，尤其是對于多種材料組合以及冷噴涂工藝本身的不斷發(fā)展創(chuàng)新，以及更佳的利用材料于未來技術(shù)，還需要進行大量的研究工作。

   相關(guān)閱讀：
工藝技術(shù)：彩色噴涂新工藝
黃小鷗談熱噴涂：多兵種中的一個輕騎兵
粉末涂料在鋁型材噴涂中的應(yīng)用