喷涂是把某种原料经加热加快喷射到工件外貌上变成涂层，以取得某种须要功能的原料外貌改性与深化时间。最早成长起来的是热喷涂时间，喷涂原料被高温热源加热呈熔融态并被加快浸积到工件外貌。依照喷涂原料、加热加快式样及水准等的分别有许众的分类。整体蕴涵火焰喷涂、（超声速）电弧喷涂、（超声速）等离子喷涂、高速氧燃料喷涂、爆炸喷涂等。
喷涂是把某种原料经加热加快喷射到工件外貌上变成涂层，以取得某种须要功能的原料外貌改性与深化时间。最早成长起来的是热喷涂时间，喷涂原料被高温热源加热呈熔融态并被加快浸积到工件外貌。依照喷涂原料、加热加快式样及水准等的分别有许众的分类。整体蕴涵火焰喷涂、（超声速）电弧喷涂、（超声速）等离子喷涂、高速氧燃料喷涂、爆炸喷涂等。
热喷涂时间因为喷涂经过民众操纵高温热源，因此喷涂原料正在喷涂经过中不行避免地会爆发氧化、相变、明白、化学响应等形势；而且其涂层具有额外的层状布局和若干渺小气孔，涂层与底材的贯串普通是呆板式样，贯串强度较低。近年来成长起来并日趋成熟的冷喷涂时间，可能告终低温形态下的涂层浸积，与热喷涂时间比拟，冷喷涂经过对粉末粒子的布局险些无热影响，金属原料浸积经过中的氧化可能忽视，冷喷涂低温高速的性情使其成为一种经济、环保的外貌收拾时间，冷喷涂的甜头如涂层无氧化、颗粒可接收等是其他喷涂工艺所不行告终的，目前冷喷涂的原料仍然从塑性较的金属原料扩展到纳米原料，关于较难告终浸积的陶瓷原料等也徐徐告终行使。
20世纪80年代后期，苏联科学院西伯利亚分院的外面与应使劲学钻研所正在用示踪粒子举办超声速风洞试验时察觉，当示踪粒子的速率超越某一临界值时，示踪粒子对靶材外貌的影响从冲蚀蜕变为加快浸积，由此正在1990年提出了冷喷涂的观点。自第一篇闭于冷喷涂的论文于1990年公布后，最先到场冷喷涂钻研的苏联学者Papyrin与美邦合营家一齐举办相干的钻研拓荒事业，1994年博得美邦专利，1995年又博得了欧洲专利，并永别于1995年、1996年、1997年正在美邦召开的全美邦际热喷涂集会上滥觞公布相干钻研结果，2000年正在加拿大召开的邦际热喷涂集会上机闭了特意的商讨会，钻研冷喷涂时间的成长与行使，并有三篇相干论文公布。自2000年起，邦际期刊以及邦际集会相干论文公布数目逐年加添。除俄罗斯科学院西伯利亚分院的外面与应使劲学钻研所外，美邦、德邦、中邦、加拿大、日本等邦度的一面大学和钻研机构仍然滥觞对该工艺予以闭怀，并滥觞了相干的根基与行使钻研。2000年，美邦Ketch公司滥觞成立与出售商用冷喷涂体例。
冷喷涂又称冷氛围动力学喷涂，它是基于氛围动力学道理的一种喷涂时间，其根基道理图如下，其喷涂经过是使用高压其他通过拉瓦尔喷管爆发超声速活动，将粉末从轴向送入高速齐鲁中，经加快后，正在所有固态下撞击基体，通过较大的塑性形变而浸积于基体外貌上变成涂层。为了加添气流速率，从而升高粒子的速率，还可能将加快气体预热后送入喷枪，常常预热温度低于600℃。
冷喷涂经过中，高速粒子撞击基体后，是变成涂层如故对基体爆发喷丸或冲蚀影响，或是对基体爆发穿孔效应，取决于粒子撞击基体前的速率。关于一种原料存正在着一临界速率Ve，当粒子速率大于Ve时，粒子碰撞后将浸积于基体外貌；而当粒子速率小于Ve时，将爆发冲蚀形势（雷同扔丸的外貌收拾成就）。Ve因粉末品种而异，普通为500~700m/s。
冷喷涂经过中，加快气体普通采用压缩氛围、N、He或者它们的混杂气体，压力普通为1.0~3.5MPa，加快气体的入口温度依照喷涂原料普通正在室温至600℃之间。依照粒子的加快特征，所用粉末粒度普通小于50μm，况且恳求送粉气体的压力高于加快气体压力，以保障送粉的安定。喷涂隔绝普通为5～50mm。
冷喷涂颗粒正在基体外貌的浸积机理目前为止还没有很好的阐明。普通以为，塑性形变可能阻挠从来的外貌，并正在部分高压下与外貌慎密接触，从而爆发黏接。这也可能用于阐明为什么须要临界速率的题目，由于只要具有足够的动能本事取得与外貌贯串所需的弹性形变。策动讲明，颗粒正在袭击中的动能比熔融颗粒所需的能量低得众。冷喷涂涂层的显微照片也证据，冷喷涂的浸积机理首要是一个固态物理学经过，正在冷喷涂经过中没有爆发原料熔化形势。
冷喷涂体例根基由喷枪体例、送粉体例、气体温度支配体例、气体医治支配体例、高压气源以及粉末接收体例构成，枪体为闭头部件，首要由缩放拉瓦尔喷管组成，其内外貌普通正在喉部上逛为圆锥形，下逛为长方体形，也可与上逛相对应为圆锥形，粒子经由喷管被高速气流加快，温度有所加添，但远低于粒子熔点。喷涂的服从和涂层的质地不光与喷枪的进、出口吻动参数相闭，还与进粉体例功能的优劣相闭。更加是能否接续、平均、安定地输送涂履粉末，将直接对涂层的厚度、平均度、成长速度及功能爆发极大影响。
时间上，冷喷涂险些可浸积一起的金属和金属陶瓷复合原料，涂层厚度可能从几十微米到几毫米。当采用冷喷涂举办零部件的增材成立或修复时，因为冷喷涂的浸积速度比挑选性激光熔覆时间（Selectivelasermelting,SLM）高一个数目级，于是零件的厚度可迅速逐层累加至几厘米。跟着冷喷涂配备的成长，气体温度和压力周围越来越广，可喷涂浸积的原料品种不休加添。
依照近年来文献报道，可喷涂首要原料睹下外所示。分别喷涂原料授予了涂层分别的功能，于是冷喷涂正在制备耐侵蚀、耐高温、耐磨等守卫涂层、光催化TiO2、羟基磷灰石等功用涂层以及金属构件修复、喷涂成型等方面具有优秀的行使前景。
冷喷涂体例首要分为高压和低压两种式子，高压冷喷涂可能供应更高的喷涂压力（1.5~5.0MPa）和喷涂温度（最高10℃），有更大的原料挑选周围，喷涂气体操纵氦气或氮气。低压冷喷涂操纵的气体压力正在0.8MPa以下，颗粒加快成就较差，原料挑选周围也有所限定。
另外，复合型冷喷涂时间的拓荒成目前的钻研要点。比如钻研职员正在5～50μm的金属粉末中增加150～200μm控制的原位喷丸颗粒，喷丸颗粒正在喷涂经过中对已浸积的涂层举办微锻制，通过夯实影响加强颗粒与颗粒之间的贯串，升高涂层相对密。
冷喷涂时间正在金属基复合涂层及原料制备方面也呈现出了必然的行使前景。金属基复合涂层及原料的制备和功能钻研已成为冷喷涂周围的钻研热门。通过将铝基、镍基、铜基、钴基等金属原料与氧化物、碳化物、氮化物等陶瓷加强相举办复合制备出冷喷涂复合涂层，其归纳功能优于简单的金属涂层。目前，冷喷涂复合涂层或原料的制备技巧除可能采用双送粉体例举办基体相和加强相分裂送粉，合伙浸积的技巧外，更众的是采用制备复合粉末的技巧举办复合涂层的制备。常睹的复合粉末的制备技巧有如下几种。
呆板混杂法是最粗略的复合粉末制备技巧，通过将硬度分别的两种原料呆板混杂正在一齐，不妨告终喷涂粉末的粗略复合化。因为冷喷涂是靠喷涂粒子顺次撞击基体后爆发猛烈塑性变形而变成涂层的。正在粒子撞击经过中，后续浸积的粒子对已浸积粒子具有二次锤击影响。为了进一步提涂层的致密度或辅助不易变形的原料爆发变形，可能将喷涂粉末打算为“软+硬”组合的式样，仰赖硬质颗粒对软质颗粒的后续撞击影响，告终对软质颗粒的二次夯实影响，从而升高涂层致密度。
呆板混杂具有操作粗略、合用周围广和经济性好等甜头。然而，因为两相性子不同大，导致喷涂后的浸积服从分别，同时，硬质相的分散也可以会外露不服均性。
采用球磨混粉的式样可能使两相复合得越发慎密，从而保存更众的硬质相。球磨经过中因为存正在呆板合金化影响，使得制备的复合涂层中构成相的因素与粉末亲近。
固然比拟于呆板混杂法，球磨法可能升高硬质相的保存量，同时具有较好的经济性。然而因为球磨经过中的呆板硬化影响，导致粉末硬度较大，于是影响粉末的浸积服从。其它，球磨导致的高应变也有可以激发原料相变，厘革球磨粉末的布局。管理该题目的常用技巧是正在球磨后举办热收拾，下降粉末的加工硬化，促使相蜕变，从而升高粉末变形才气。
制粒法是将藐小的喷涂粉末采用必然的技巧重逢为较大尺寸粉末的收拾技巧。该技巧管理了冷喷涂经过中基体外貌激波导致藐小粉末难浸积的题目也有用战胜了呆板混杂经过中硬质相无法所有保存到涂层内的题目。
制粒法比拟于呆板混杂法能有用战胜硬质颗粒粉碎后浸积服从低浸的题目。然而制粒收拾普通都须要专用的摆设，本钱较高，且工艺较为庞大，粉末正在制粒经过中有可以会展示新的改观。
常用的包覆技巧有还原法、电镀法、化学镀法、PVD和CVD法、溶胶凝胶法等等。目前，采用包覆法告捷地制备了Ni包Al2O3、Ni包B4C、石墨烯包覆Al、石墨包覆Cu等粉末，为最大控制地保存硬质相供应清楚决方法。然而，这种工艺也存正在差池。一方面粉末包覆的平均性很难保障，另一方面因为包覆工艺自身较为庞大，须要浩瀚参数的调控方能到达理念的包覆成就，所以工艺安定性差，制备的复合粉末品种有限，限定了其行使。包覆法的工艺本钱视整体的收拾工艺而定，但普通要比呆板混杂法和球磨法高。
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