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冷喷涂调研 冷喷涂调研 一、原理介绍 一、原理介绍 CS Cold Spray CS Cold Spray 冷喷涂技术 （ ： ），又称为气体动力喷涂技术，是指当具有一 冷喷涂技术 （ ： ），又称为气体动力喷涂技术，是指当具有一 定塑性的高速固态粒子与基体碰撞后，经过强烈的塑性变形而发生沉积形成涂层 定塑性的高速固态粒子与基体碰撞后，经过强烈的塑性变形而发生沉积形成涂层 的方法。通常条件下，一般的概念是当固态粒子碰撞到某种基体后将产生固态粒 的方法。通常条件下，一般的概念是当固态粒子碰撞到某种基体后将产生固态粒 子对基体的冲蚀作用。 子对基体的冲蚀作用。 通俗来讲，冷喷涂技术不同于传统热喷涂 （超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆 通俗来讲，冷喷涂技术不同于传统热喷涂 （超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆 炸喷涂等传统热喷涂），它不需要将喷涂的金属粒子融化，冷喷涂采用压缩空气 炸喷涂等传统热喷涂），它不需要将喷涂的金属粒子融化，冷喷涂采用压缩空气 加速金属粒子到零界速度，经喷嘴喷出，金属粒子直击到基体表面后发生物理形 加速金属粒子到零界速度，经喷嘴喷出，金属粒子直击到基体表面后发生物理形 变。金属粒子撞扁在基体表面并牢固附着，整个过程金属粒子没有被融化，喷涂 变。金属粒子撞扁在基体表面并牢固附着，整个过程金属粒子没有被融化，喷涂 150 NRC 基体表面产生的温度不会超过 150℃ （加拿大材料科学院 NRC 技术不超过 基体表面产生的温度不会超过 ℃ （加拿大材料科学院 技术不超过 200 1 200 1 ℃）。冷喷涂原理如图 所示。 ℃）。冷喷涂原理如图 所示。 冷喷涂过程中，高速粒子撞击基体后，是形成涂层还是对基体产生喷丸或冲 冷喷涂过程中，高速粒子撞击基体后，是形成涂层还是对基体产生喷丸或冲 蚀作用，或是对基体产生穿孔效应，取决于粒子撞击基体前的速度。对于一种材 蚀作用，或是对基体产生穿孔效应，取决于粒子撞击基体前的速度。对于一种材 Vc Vc 料存在着一临界速度 Vc，当粒子速度大于 Vc 时，粒子碰撞后将沉积于基体表面， 料存在着一临界速度 ，当粒子速度大于 时，粒子碰撞后将沉积于基体表面， Vc 而当粒子速度小于 Vc 时，将发生冲蚀现象（基体表面损坏，金属粒子掉落）。 而当粒子速度小于 时，将发生冲蚀现象（基体表面损坏，金属粒子掉落）。 Vc 500 700m/s 1 Vc 500 700m/s 1 因粉末种类而异，一般约 ～ ，具体见表 。因此，为了增加气流的 因粉末种类而异，一般约 ～ ，具体见表 。因此，为了增加气流的 速度，从而提高粒子的速度，冷喷涂技术还可以将加速气体预热后送入喷枪，通 速度，从而提高粒子的速度，冷喷涂技术还可以将加速气体预热后送入喷枪，通 600  常预热温度小于 600 ℃；同时为了获得高的粒子速度与沉积效率，要求粉末粒 常预热温度小于 ℃；同时为了获得高的粒子速度与沉积效率，要求粉末粒 1 50um 1 50um 子粒度及其分布范围要小，一般为 ～ 。 子粒度及其分布范围要小，一般为 ～