冷喷涂技术的产生及发展现状

冷喷涂技术是近20年来发展起来的一种新型的表面涂层技术。20世纪80年代中后期，前苏联科学院西伯利亚分院的理论与应用力学研究所( Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Russian Academy of Science in Novosibirisk)的研究人员A.N.Papyrin及其同事在用示踪粒子进行超声速风洞试验时发现，当示踪粒子的速度超过某一临界速度时，示踪粒子对靶材表面的作用由冲蚀变为沉积，由此在1990年提出冷喷涂概念，发表了第一篇关于冷喷涂的论文，申请了第一个冷喷涂专利。随后，他们对多种金属及合金颗粒在不同材料工件表面进行了冷喷涂试验并成功实现了沉积，从而为冷喷涂由理论变为现实奠定了基础。

俄罗斯科学家在冷喷涂领域奠基性工作的影响不断扩大，得到了美国同行的高度重视。1994年冷喷涂技术的发明者A. N. Papyrin等来到了美国，与美国同行合作获得了政府和企业的支持，由福特汽车公司(Ford Motor)，通用汽车公司(General Motor)，General Electric-Aircraft Engines和Pratt & Whiteney Division of United Technlogies等几家知名企业联合组建了专门的冷喷涂研究室。在此基础上对冷喷涂技术进一步完善，于同年取得美国专利，1995年取得了欧洲专利。同时，1995 年、1996 年、1997年在美国召开的全美国际热喷涂会议上开始有冷喷涂方面的研究成果发表，2000年在加拿大召开的国际热喷涂会议上首次组织了专门的讨论会，2001 年德国HVOF专题会议和2002年美国国际热喷涂大会进一步确立冷喷涂成为喷涂领域的重要分支。自此以后，冷喷涂成为研究热点，国际期刊及相关会议上已有大量的研究成果发表，这些成果包含了气流模拟、工艺优化与设备改进，结合机理研究，新型涂层材料研制，应用领域拓展等广泛内容。目前中国、美国、德国、加拿大、日本、法国、韩国、澳大利亚等国家的一些大学和科研机构已经开展冷喷涂技术研究，而且德国、美国、韩国等已有冷喷涂设备制造公司并且出售商用冷喷涂装备。