第1章 绪论 1
1.1喷涂技术简述 1
1.2冷喷涂技术的概念及特点 2
1.3冷喷涂技术的产生及发展 6
1.4冷喷涂技术的现状及应用前景 7
参考文献 10
第2章 冷喷涂设备 12
2.1设备组成与结构 12
2.2喷枪 12
2.2.1喷枪内管形状设计 13
2.2.2喷枪内管尺寸设计 16
2.2.3喷枪系统结构 18
2.2.4喷枪的改进与优化 19
2.3送粉器 23
2.3.1几种常用送粉器 23
2.3.2对冷喷涂系统送粉器的要求 24
2.3.3一种高压送粉器的设计 24
2.3.4其他冷喷涂用送粉器 25
2.4气体加热装置 26
2.5高压气源 28
2.5.1工作气体的选择 28
2.5.2氦、氮混合气体的使用 29
2.5.3高压气源的种类 30
2.5.4气体循环装置 32
2.6其他部件 32
2.6.1持枪机械手及载物工作台 32
2.6.2颗粒测速仪 34
2.6.3喷涂室设置 35
2.7系统种类与特点 36
2.7.1实验室冷喷涂装置 36
2.7.2高压固定式与低压便携式冷喷涂系统 37
2.7.3真空冷喷涂系统 46
2.7.4脉冲气体冷喷涂技术 47
2.7.5激光辅助冷喷涂技术 48
2.7.6激波风洞冷喷涂技术 49
参考文献 51
第3章 气流与颗粒加速 57
3.1气流模型 57
3.2典型气体的加速效果 63
3.2.1计算模型 64
3.2.2氮和氦混合气体加速过程 64
3.2.3 He含量对气体及颗粒速度的影响 66
3.2.4 He含量对气体及颗粒温度的影响 67
3.2.5气体流量分析 68
3.3影响颗粒撞击速度的因素 69
3.3.1气体性质 69
3.3.2喷管结构 71
3.3.3喷涂距离 72
3.3.4送粉速率 73
3.3.5颗粒特性 74
3.3.6喷涂角度 75
参考文献 76
第4章 涂层形成机理 79
4.1冷喷涂颗粒的沉积过程 79
4.2涂层结合机制 81
4.3临界沉积速度及影响因素 86
4.4冲蚀速度与喷涂工艺带 89
4.5高速碰撞问题的理论基础 90
4.5.1材料状态方程 90
4.5.2材料本构方程 91
4.6有限元模拟结果与讨论 92
4.6.1单颗粒撞击行为模拟研究 92
4.6.2多颗粒碰撞基板的数值模拟 128
4.6.3反弹现象及相关研究 134
4.6.4冷喷涂过程中的能量变化研究 145
4.7颗粒沉积及涂层生长的分子动力学模拟 155
4.8冷喷涂层界面特征的实验研究 155
4.8.1界面熔化与中间相形成 155
4.8.2射流与表层破碎 156
4.8.3动态再结晶与非晶化 157
4.8.4界面材料混合 160
4.8.5颗粒夯实作用 161
参考文献 162
第5章 涂层及基体材料 170
5.1涂层材料 170
5.1.1金属涂层材料 171
5.1.2非金属涂层材料 172
5.1.3复合涂层材料 174
5.1.4新型涂层材料 176
5.2基体材料 199
5.2.1金属基体材料 199
5.2.2非金属基体材料 201
5.2.3非金属表面冷喷涂金属化技术探讨 205
参考文献 211
第6章 冷喷涂技术的应用 221
6.1防腐涂层 222
6.2耐高温涂层 225
6.3耐磨涂层 228
6.4导电及导热涂层 228
6.5抗菌涂层及光催化涂层 230
6.6生物医用涂层 233
6.7喷涂成形 241
6.8表面修复 242
参考文献 244