冷喷涂增材技术优势及典型冷喷涂材料涂层特性与应用分析
——相较于其他增材技术，冷喷涂具有工艺温度低、对材料热影响小、应用材料广泛、沉积速率高、沉积体性能优越的优势。因为冷喷涂增材制造技术对基体不形成热影响，可作为近净成形技术直接喷涂制备块材和零部件，在防护涂层和功能涂层的制备、装备制造和再制造领域具有广阔的应用前景。
首先，作为一种低温材料加工技术，冷喷涂过程中对材料的热影响小，喷涂粒子基本没有氧化、相变或晶粒长大的风险，适用于温度敏感材料、氧化敏感材料和相变敏感材料，例如铝、铜、钛以及它们的合金等;其次，冷喷涂涂层密度高，孔隙率低，涂层内部通常表现有适当的残余压应力，能够制备一些高性能的零部件;此外，冷喷涂的喷涂粒子沉积率高，加工生产速度快，可以达到每小时几公斤乃至十几公斤的高沉积速率，这种能够快速进行增材制造的特点正是该工艺区别于其他增材制造技术的关键特征之一。
冷喷涂固态增材制造技术特点
资料来源：CNKI
——典型冷喷涂材料涂层特性及应用
冷喷涂铝合金涂层：铝及其合金具有密度小、延展性高、耐腐蚀性好、导热性和导电性优异等特点，因此在工业和生活中应用广泛。冷喷涂铝及其合金涂层可用于修复铝合金的工业零部件从而可以节省大量的成本，因此受到学术界和工业界的广泛关注。此外，高强度的铝铜合金广泛应用于航空航天和汽车领域。
冷喷涂铜合金涂层：铜及其合金具有优异的导热性、导电性、延展性、耐腐蚀性和耐磨性，被广泛应用于电力、电子、能源、机械等领域，同时是冷喷涂最易喷涂材料之一。
冷喷涂钛和钛合金涂层：由于钛和钛合金具有密度低、强度高、耐腐蚀性好、生物相容性好等特点，其广泛应用于航空、航天、石油、化工、医疗、建筑、汽车、体育器材等领域。冷喷涂中, 钛和钛合金沉积所需的临界速度较高，因此若要获得致密的钛和钛合金涂层,需要用高压冷喷涂设备和较高的参数(例如:氮气作为载气，气体温度 800~1100℃，气体压强 4~5Mpa)。另外,使用氨气作为载气可以使钛和钛合金颗粒加速到更高的速度，从而使钛和钛合金颗粒发生更强烈的塑性变形和更强的结合强度，因此使用氨气可以使钛和钛合金涂层非常致密。
冷喷涂镍基高温合金Inconel718涂层：Inconel718 是一种含有 Ni、Cr、Mo、Nb、Ti、Al等合金元素的镍基超级合金，通过形成γ'和 γ″强化相以及细小而稳定的碳化物，从而使得其在高温工作条件下具有较高的强度和良好的抗氧化、抗燃气腐蚀能力，因此 Inconel718 被广泛地用于航空航天中工作温度较高的零部件。
