冷喷涂
冷喷涂中的喷涂在船舶工业的应用
冷喷涂中的喷涂在船舶工业的应用船舶行业是我国重要的产业之一，同时也是一个高科技产业，随着科技的不断进步，船舶行业也在不断地发展。
其中，冷喷涂技术就是一个不错的例子。
本文将从以下几个方面来论述冷喷涂在船舶工业的应用。
一、冷喷涂的定义及其优势冷喷涂，也叫高速冷喷涂，是一种采用高速喷气流将粉末状金属材料喷射到基材表面的现代涂装技术。
相比于传统的喷涂技术，冷喷涂具有以下优势：1、高速冷喷涂过程中，喷涂材料不需要预热。
这使得冷喷涂适用于很多温度敏感的基材。
2、冷喷涂喷涂材料的熔点一般比传统的喷涂材料高，因此不易出现涂层粒化的情况。
制成的涂层硬度高，耐磨性能好。
3、冷喷涂避免了使用化学反应会产生的有害物质，所以不会对环境造成污染和伤害。
以上几点优势使得冷喷涂技术拥有广阔的应用前景，尤其是在船舶行业中，其应用的前景更加广泛。
二、冷喷涂在船舶制造中的应用船舶行业是很耐腐蚀的一个行业，因为船舶常年在海洋环境下运作，肯定会受到海水的侵蚀和大气中的氧化作用。
海水会对船舶表面的金属材料造成严重的腐蚀，而大气中的氧气会让船舶表面的金属材料氧化，损失其自身的耐蚀性。
针对上述问题，冷喷涂技术可以扮演重要的角色。
通过将喷涂材料精确地喷涂到金属材料的表面，可以为其提供保护，减少腐蚀以及氧化的影响。
因此，冷喷涂技术可以被广泛应用在船舶制造中的以下几个方面：1、防腐涂层船舶长期在海洋环境下运作，不可避免地要面对海水和海气的巨大侵蚀。
防腐涂层的存在，则可以为船舶表面的金属材料如船壳、舱室、甲板等等提供保护。
冷喷涂技术在制作防腐涂层方面有着其独特的应用方式，例如冷喷涂锌、铝、镍及其合金材料等，都可以为船舶表面提供耐腐蚀保护。
2、增加表面硬度和导热性在船舶制造中，常常有一些需要对表面进行特殊加工的部件，例如船轮、推进器等等。
冷喷涂技术可以为这些部件喷涂一些高硬度的金属材料，增加其表面的硬度，提高其使用寿命。
同时，冷喷涂技术也可以使船舶部件增加导热性，以便更好地承受高温、高压等极端环境。
冷喷涂技术概述
冷喷涂技术概述一、冷喷涂的定义、原理及特点1.冷喷涂的定义冷喷涂是一种金属、陶瓷喷涂工艺。
但是它不同于传统热喷涂（超音速火焰喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂等），它不需要将喷涂的金属粒子熔化，喷涂基体表面产生的温度不会超过150℃。
同时，陶瓷烧结温度在1500℃以上。
因此，冷喷涂可以将陶瓷涂层（如氧化铝）喷涂在几乎所有基体上。
2.冷喷涂的原理冷喷涂的理论基础是：压缩空气使金属粒子加速到临界速度（超音速），金属粒子直击到基体表面后发生物理形变，金属粒子在基体表面撞扁并牢固附着。
整个过程金属粒子没有被熔化，但如果金属粒子没有达到超音速则无法附着。
金属粒子沉积过程如图8-24所示。
3.冷喷涂的特点冷喷涂具有以下特点：1）冷喷涂材料的可选择范围广。
凡具有塑性的金属、塑料以及含塑性变形成分的材料混合物，都可用于冷喷涂。
2）涂层致密和氧化物含量低。
冷喷涂与电弧喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂相比，最明显的特点是涂层中的氧化物极少，甚至几乎没有，因而可以避免易氧化物涂层材料在喷涂过程中性能发生变化，也有利于制备高电导率、高热导率涂层。
图8-24 金属粒子沉积过程3）沉积效率高。
可高速喂入粉末，以高的沉积速度和沉积效率形成涂层，生产率高。
喷涂生产率可达3kg/h，沉积效率为70%。
4）对基材热影响小。
粉末加热温度低，喷涂过程对基体的热影响小，可保留最初粉末和基材的性能，可喷涂热敏感材料。
5）操作条件宽、喷涂质量好。
喷涂距离极短，微束宽度可调，涂层外形与基材紧密保持一致，可达到较低的表面粗糙度。
6）涂料粉末喷涂损失少。
操作过程中基本不需要遮蔽，而且粉末可以收集和重复使用，粉末利用率高，节约资源。
7）可喷涂纳米涂层。
喷涂过程中，晶粒生长速度极慢，故可用于喷涂纳米涂层。
8）操作条件好。
冷喷涂在吸风除尘净化装置的隔音室中工作，其噪声远低于超音速火焰喷涂；无高温气体喷射，也无辐射或爆炸气体，安全性高。
冷喷涂的主要缺点是适用于喷涂的粒子直径范围比较小，而且不宜使用非塑性喷涂材料。
冷喷涂的基础知识
冷喷涂的基础知识冷喷涂技术是一种先进的表面修复技术，它可以在不加热的情况下将一种新型合金材料或陶瓷型材粉末，通过高速喷射的方式，将其涂覆在需要修复的部位，从而达到完美的表面修复效果。
这种技术被广泛应用于航空、航天、军工、船舶、汽车、机械等行业，并且得到了国际上的广泛认可。
1. 冷喷涂的基本原理冷喷涂技术的核心原理是利用喷涂机将材料粉末喷射到被涂覆材料表面上，通过高速喷射的方式，使材料粉末在空气中加速到达极高的速度，并与被涂覆材料表面直接冲击和冷焊接起来。
不仅可对表面进行涂覆修补，还能够对零件的内部孔洞和管道进行喷涂，从而达到全面的修复效果。
2. 冷喷涂的材料特性冷喷涂技术的材料主要有两类：金属合金材料和陶瓷型材粉末。
金属合金材料通常是高强度、高硬度并具有较好耐磨、耐腐蚀性能的金属，常用的有钨合金、钢铁合金、镍基合金等；陶瓷型材粉末则是一种高硬度、高耐磨性的耐高温材料，常用的有碳化硅、氧化铝、氧化锆等。
这些材料在冷喷涂过程中，因其高速撞击被修补物体表面，使得金属材料与被涂覆金属的接触面积增大，从而达到更加良好的冷焊接效果。
3. 冷喷涂的应用领域冷喷涂技术除了能够对零件的表面进行修补外，还能够对其内部孔洞和管道进行喷涂，从而获得全面的修复效果。
它主要应用于航空、汽车、机械、电力、冶金、化工等领域，用于修复机械、液压、紧固件、风扇、轴瓦、涡轮、喷气发动机等部件的磨损、腐蚀、开裂、剥落等缺陷。
4. 冷喷涂的优点冷喷涂技术具有许多优点。
首先，它是一种不需要在加热状态下喷涂材料的技术，因此可以避免热影响区产生的问题，从而避免了被喷涂物温度失控、由此产生的变形以及热应力等情况；其次，冷喷涂技术不仅能修复金属零件的缺陷，还能修复陶瓷材料的缺陷，从而适用范围更广泛；此外，冷喷涂技术的精度高，冷焊接效果好，与被涂覆物体结合有力，而且喷涂过程没有耗气、耗电等额外成本，具有良好的经济效益。
5. 冷喷涂的发展趋势随着现代工业制造水平的不断提高以及对于零件质量的要求不断提高，冷喷涂技术得到了迅速的发展。
冷喷涂中的喷涂在机械制造行业的应用
冷喷涂中的喷涂在机械制造行业的应用随着科技的不断进步，机械制造行业的生产技术也在不断创新更新。
其中一个重要的技术就是冷喷涂中的喷涂技术，它已经成为现代机械制造行业中的重要装备维护和表面涂装工艺。
那么，究竟什么是冷喷涂中的喷涂技术呢?它在机械制造行业中有着怎样的应用呢?本文将从这两个角度进行讨论。
一、冷喷涂中的喷涂技术的基本概念冷喷涂又称HVOF（高速喷涂）涂层技术，是一种应用高温火焰喷涂工艺的表面治理技术。
冷喷涂中的喷涂技术通过喷口向喷涂材料喷一定速度和压力的压缩气体，形成高速喷射的喷涂流体，将高温的氧燃气导入燃烧室，并将粉末状、线状或液体状的喷涂材料放在黄明堀火焰的尾部，使喷涂材料达到临界速度，从而在短时间内达到高温、高速、高压等物理状态，通过与基材的相互作用，使喷涂材料表面附着在工件表面上，形成密实、紧凑、耐磨、防腐蚀等优良性能的表面层，是目前涂层技术中涂层性能最好、最先进的一种技术。
二、冷喷涂中的喷涂技术在机械制造行业的应用1. 精密机械零件精密机械零件作为机械制造业的重要组成部分，其表面涂层质量和性能的优劣直接决定了零部件的使用寿命和稳定性。
因此，精密机械零件的喷涂工艺及技术非常重要。
冷喷涂技术在精密机械零件的涂装上比传统的涂覆工艺具有更好的涂层性能和涂层均匀性，冷喷涂技术不会改变工件的尺寸精度，可以更精细地完成精密喷涂，因此也可以减少机械加工的工序和时间。
2. 汽车零部件汽车零部件作为传统机械制造业的重要组成部分，一直是冷喷涂技术的重点应用领域。
冷喷涂技术的优点是可以提高汽车零部件的耐磨、耐腐蚀等性能，并且可以降低零部件的磨损和腐蚀速度，使汽车零部件的更换周期得到延长，同时也可以减少机械加工的工序和时间，提高生产效率。
3. 航空零部件冷喷涂技术在航空零部件的涂装上也有着广泛的应用，因为其涂层有密实性好、粘结强度高、防腐蚀性能好等优点，因此可以保证航空设备的使用寿命和安全性。
同时，在航空零部件生产中，冷喷涂技术也能提高生产效率和降低成本。
冷喷涂的工具和设备
冷喷涂的工具和设备随着科技的不断发展，各种新技术不断涌现。
其中冷喷涂技术可以说是一种颇具潜力的表面喷涂技术。
它有着独特的工作原理，适用于各种材料表面的喷涂，具有高效、节能、环保等优点，因此在众多领域中应用越来越广泛。
这篇文章将介绍冷喷涂的工具和设备。
一、冷喷涂的工作原理冷喷涂的工作原理是利用喷射气体及固态粉末之间高速碰撞的力量，将粉末喷射到物体表面并熔化扩散，形成一层密实均匀的喷涂层。
相较于传统喷涂技术，冷喷涂的喷涂速度快、硬度高、密度均匀，同时也具有节能、环保等优越的性能。
二、1. 冷喷涂枪冷喷涂枪是冷喷涂的核心工具之一。
冷喷涂枪通过喷射气体将喷漆粉末喷洒到物体表面，使其快速粘贴熔化，形成涂层。
冷喷涂枪具有喷涂精度高、工作效率高、环保等优点，因此在工业制造等领域中应用越来越广泛。
2. 喷涂枪喷涂枪是冷喷涂的辅助工具之一。
喷涂枪的作用是在进行冷喷涂时，统一控制气体投放和粉末投入，使得喷涂过程得以精准地实行。
同时，在喷涂机操作过程中，喷涂枪可以控制喷涂方向和喷涂面积，使得涂层更加均匀。
3. 喷涂机喷涂机是集成冷喷涂、热喷涂、激光等工艺的多功能设备，具有工作效率高、环保等优点。
在进行冷喷涂时，喷涂机需要操作人员固定好喷涂工件，并在机器内设置相应的喷涂参数，使喷漆粉末和气体能够精准地投入。
三、冷喷涂的应用领域冷喷涂技术目前已经被广泛应用于汽车制造、模具加工、涂装和电子设备等领域。
例如，在汽车零部件涂装方面，冷喷涂可以实现无溶剂、低温固化，大大降低了环保危害。
在电子设备的生产中，冷喷涂可以实现微细、均匀、薄膜涂层，增强了电子设备的性能和寿命。
此外，冷喷涂在模具制造中也有广泛的应用，因为可以在零件表面形成高效的保护层，提升模具的耐磨性和性能。
总的来说，冷喷涂技术涉及到许多不同的领域，具有丰富的工艺和应用。
如果我们能够合理地掌握和运用冷喷涂的工具和设备，就能够更好地利用其优越的技术特性，真正将其应用于生产制造中，提升生产效率，降低成本，为推动产业发展注入新的活力。
冷喷涂中的喷涂在电镀行业的应用
冷喷涂中的喷涂在电镀行业的应用随着科技的不断发展，人们对于涂料技术的要求也越来越高。
传统的电化学电镀技术已经逐渐不能满足人们对于材料表面的各种要求，而冷喷涂技术的出现，则为人们提供了更为灵活、可靠、经济的表面处理方法，被广泛应用于电镀行业。
一、冷喷涂技术简介冷喷涂技术是指在室温下，利用高速气流将喷涂粉末或粒子加速到高速度，使其在撞击目标物表面的过程中发生塑性变形，并结合物表面产生混合层，并在该混合层上形成涂层的一种新型喷涂技术。
相较于传统的热喷涂技术，冷喷涂技术可以在不改变材料性能的情况下，通过气流冲击产生的塑性变形和冷压焊接来形成涂层，无需进行预热、涂层温升、预处理等繁琐的操作，且能够喷涂多种不同的材料。
在航空、航天、汽车、轮船、石油、化工、电子、电力等众多行业中得到了广泛的应用。
二、冷喷涂在电镀行业的应用1. 优点：冷喷涂在电镀行业中，主要应用于表面改性处理。
相较于传统的电化学电镀技术，在表面处理方面存在以下优点：（1）可喷涂多种不同材料，由于材料喷涂时是在室温下进行的，因此不会受热引起热变形和变质等问题；（2）可以实现对大型机械零件、复杂形状的工件进行表面改性处理，减少了在冶金行业中常用的热处理过程；（3）其涂层可以改善材料的表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性能等，达到不同的功能要求。
2. 应用：在电镀行业中，冷喷涂技术的应用主要有以下几个方面：（1）耐蚀性：利用冷喷涂技术在金属表面喷涂耐蚀涂料，能够大幅度提高金属的耐蚀性能，有效减少金属在恶劣环境中的腐蚀、氧化等现象。
（2）防磨损涂层：对于需要承受高强度磨损的工件表面，利用冷喷涂技术可以喷涂一层高强度的耐磨涂层，有效延长材料使用寿命。
（3）涂层修复：对于已经发生损伤但是不能进行更换的机床、汽车、飞机等大型工件，利用冷喷涂技术可以进行简单的涂层修复，达到恢复表面原本的功能效果。
（4）表面增韧：对于常温下表面脆化的材料，利用冷喷涂技术可以在其表面形成一层增韧薄膜，改善材料的表面性能。
2024年冷喷涂市场需求分析
2024年冷喷涂市场需求分析引言随着工业发展的进一步推进，冷喷涂技术作为一种新兴的表面涂层处理方法，被广泛应用于各个行业。
本文将对冷喷涂市场需求进行分析，旨在了解目前市场对冷喷涂技术的需求状况以及未来的发展趋势。
市场背景冷喷涂技术是一种将涂料或者涂层材料喷射到工件表面形成保护层的方法。
相比传统的热喷涂技术，冷喷涂技术具有低温、低能耗、无污染等优势，越来越受到市场的关注和青睐。
市场需求分析1. 节能环保冷喷涂技术与传统的热喷涂技术相比，不需要加热处理，能有效降低能耗，减少环境污染。
随着全球对环境保护意识的提高，节能环保的需求也越来越迫切，因此对冷喷涂技术的需求也在不断增加。
2. 表面保护在工业生产中，很多工件需要在表面形成一层保护膜，以延长使用寿命、提高耐磨性等。
冷喷涂技术能够形成均匀的涂层，提供良好的表面保护效果，满足市场对于表面保护的需求。
3. 轻质材料应用冷喷涂技术适用于对轻质材料的涂层处理，如铝合金、镁合金等。
随着轻量化技术在汽车、航空航天、船舶等领域的应用，对轻质材料涂层的需求也在增加，冷喷涂技术在这些领域具有较大的市场潜力。
4. 高性能涂层需求冷喷涂技术能够制备出高性能的涂层，如高硬度、高耐磨、高耐腐蚀等。
在冶金、石油化工、航空航天等行业中，对于耐磨性、耐腐蚀性的需求非常迫切，冷喷涂技术能够满足这些高性能涂层的需求。
5. 维修和翻新市场冷喷涂技术在维修和翻新领域也有广泛的应用。
对于老化、损坏的工件，通过冷喷涂技术进行修复，能够延长使用寿命，减少更换成本，因此在维修和翻新市场中有较大的需求。
未来发展趋势随着冷喷涂技术的不断创新和推广应用，未来冷喷涂市场有望呈现以下趋势：1. 技术推陈出新随着科技的进步，冷喷涂技术将会不断推陈出新，不断提升涂层质量和性能。
新的冷喷涂材料和设备的研发，将为市场需求提供更好的解决方案。
2. 扩大应用领域随着对冷喷涂技术的认可度提高，其应用领域也将扩大。
除了传统的工业领域，冷喷涂技术有望应用于更多新兴领域，如新能源、电子等。
冷喷涂
适用性 • 冷喷涂主要用于喷涂具有一定塑性的 材料，比如纯金属、金属合金、塑料 以及复合材料等。 • 由于粒子加热温度低，基本无氧化， 特别适用于对温度敏感（纳米、非晶 等）、对氧化敏感（Cu、Ti 等）和对 相变敏感（金属陶瓷）材料的涂层制 备。
（9）冷喷涂技术及其历史
• 冷喷涂（CS：Cold Spray），又称冷空气动力 学喷涂法（CGDSM：Cold Gas Dynamic Spray Method 或CGDS、CGSM）。 •80 年代中期前苏联科学院，在用示踪粒子进行超 音速风洞试验时发现，当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从冲蚀转变为 加速沉积，由此在1990 提出了冷喷涂的概念。 •在第一篇关于冷喷涂的论文于1990 年发表后，最 先参与冷喷涂研究的原苏联研究者Papyrin 于1995 年在美国召开的全美热喷涂会议上与美国学者开始 联合发表相关研究结果. •但直到2000 年在加拿大召开的国际热喷涂会议上 组织了专门的讨论会，由此才在国际上引起了广泛 的关注。
冷喷涂系统
• 喷枪是利用拉瓦尔(Laval)喷管原理设计的.气流经 喷管狭窄喉部到扩展段而获得超音速. • 双相流中高动能金属颗粒撞击工件表面,撞击瞬间 (约10-8秒)大约有1/3的动能在瞬间转化为热能,因
此在撞击瞬间该局域温度急速升高. • 同一瞬间具有2/3动能和一定温度使金属颗粒塑性 变形并焊接于工件表面. • 后继的高动能颗粒重复这一过程而形成涂层. • 涂层与基体之间具有半冶金结合的性质，结合强 度在30~80 之间.
冷喷涂原理
• 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； •当粒子速度小于Vc 时，将发生冲蚀现象； • Vc因粉末种类而异，一般约500～700 m/s。
冷喷涂的原理与机制
冷喷涂的原理与机制冷喷涂是一种高速气体动力喷涂技术，使用高压气体将粉末和涂层介质加速到高速并喷洒到被涂覆的表面。
冷喷涂具有高效、高质、高可靠性和纳米级涂层等特点，已广泛应用于汽车、航空、能源、化工、医药等领域。
冷喷涂的原理是将固态粉末在高压气流的加速下传送到高速旋转的喷嘴中，并从喷口喷出被加速的粉末，在吸气旋流的同时与高速氧化氮气（N2O）相混合，形成一个类似于高速气流的涂覆体系以将粉末喷涂到被涂覆的表面上。
冷喷涂中主要包括生成高速气流、加速和混合喷涂物质和沉积涂料三个步骤。
我国的冷喷涂技术成熟，产业链相对完整，成为世界领先水平。
冷喷涂有3种类型的喷嘴：气流喷嘴、热疗喷嘴和高压气流喷嘴。
其中气流喷嘴根据气流特性可分为均匀式气流喷嘴和偏流式气流喷嘴两种。
而热疗喷嘴是通过加热使介质液化、膨胀喷出来，在形成涂装膜的同时使底板得到预定的加热。
冷喷涂的机制主要涉及粉末的加速、加热、熔化和喷涂。
最初喷口的受到高压气体驱动，并将粉末加速到高速。
一旦到达旋转的喷口，粉末会经过复杂的滞留和旋转，进一步获得能量，其燃烧速度因材质而异。
同样粉末和气体的组合会对沉积涂层的厚度和结构产生影响。
在粉末加速过程中，加速质量流量的大小与气体速度和质量流量关系不大，而是与加速段和喷嘴缩径之间的截面积有关。
相同的加速质量流量和喷气喉的材料相同时，加速质量流量和喷气喉截面积的比值越大，加速度越大。
在喷涂过程中，涂层的质量和结构取决于粉末的形态、材质、质量和其与涂层介质的接触方式等因素。
粉末附着在底板上形成的涂料层只有在适当条件下才能合理附着在底板上。
因此，冷喷涂的适当设置、气流和喷涂剂的选择等方面是极为重要的。
总之，冷喷涂在涂装、车身、空气动力学和加热防护等领域有着广泛的应用。
未来，随着新型材料的不断涌现和加速涂装技术的不断发展，冷喷涂将在更多领域重要地发挥作用。
冷喷涂临界速度
冷喷涂临界速度引言冷喷涂是一种先进的涂覆技术，广泛应用于航空航天、能源、汽车和化工等领域。
冷喷涂临界速度是指冷喷涂过程中颗粒与基材发生冲击和粘结所需达到的最低速度。
本文将详细介绍冷喷涂临界速度的定义、影响因素以及对冷喷涂质量的影响。
冷喷涂临界速度的定义冷喷涂是利用高速气流将颗粒喷射到基材表面，通过冲击和粘结使颗粒附着于基材上形成涂层的一种技术。
冷喷涂临界速度是指颗粒与基材发生冲击和粘结所需达到的最低速度。
当颗粒速度低于临界速度时，冲击力和粘结力不足以使颗粒牢固附着于基材上，涂层质量将受到影响。
冷喷涂临界速度的影响因素冷喷涂临界速度受多种因素的影响，下面将对其中几个重要的影响因素进行介绍。
颗粒性质颗粒的形状、大小、密度和硬度等性质会影响颗粒的运动行为和与基材的相互作用。
例如，较大的颗粒通常需要更高的临界速度来实现牢固的附着。
气流参数气流的速度和密度是冷喷涂中最重要的参数之一。
较高的气流速度可以提供更强的冲击力和粘结力，有利于颗粒的附着。
较大的气流密度可以增加颗粒与气流的相对速度，从而提高临界速度。
基材表面特性基材表面的粗糙度和化学成分会影响冷喷涂临界速度。
较光滑的表面可以减少颗粒与基材的接触面积，降低临界速度；而较粗糙的表面能够增加颗粒与基材的接触面积，提高临界速度。
此外，基材表面的化学成分和结构也会影响冷喷涂临界速度，不同的材料可能有不同的附着机制。
冷喷涂临界速度对质量的影响冷喷涂临界速度的高低直接影响着涂层的质量和性能。
低于临界速度当颗粒速度低于临界速度时，冷喷涂涂层往往存在以下问题：1.附着不牢固：由于冲击力和粘结力不足，颗粒难以牢固地附着于基材上，容易出现剥落现象。
2.孔隙率增加：颗粒附着不够牢固，涂层中会产生大量孔隙，影响涂层的致密性和防护性能。
3.粒径分布不均匀：低速喷涂容易产生过多的细小颗粒，导致涂层的颗粒分布不均匀。
高于临界速度当颗粒速度高于临界速度时，冷喷涂涂层具有以下特点：1.附着牢固：高速冲击力和粘结力使得颗粒能够充分嵌入基材表面，附着牢固，提高涂层的附着力。
冷喷涂临界速度
冷喷涂临界速度一、前言冷喷涂技术是一种高效、环保的表面涂层技术，已经广泛应用于航空航天、汽车、机械制造等领域。
在冷喷涂过程中，临界速度是一个非常重要的参数，对喷涂质量和工艺稳定性具有重要影响。
本文将从理论和实践两方面介绍冷喷涂临界速度相关知识。
二、什么是冷喷涂临界速度1. 冷喷涂基本原理冷喷涂技术是一种高速气流将粉末或线材加热至熔融状态后通过喷嘴射入被覆物表面的表面处理方法。
在这个过程中，粉末或线材与高速气流混合并加热至熔融状态，然后被加速到超音速状态，并在撞击被覆物表面时迅速凝固形成涂层。
2. 临界速度的定义在冷喷涂过程中，气体流动的速度会影响到粉末或线材与气体之间的相互作用力，从而影响到粉末或线材在气流中的运动状态。
当气体流动速度达到一定值时，粉末或线材与气体之间的相互作用力会发生显著变化，从而导致喷涂效果的改变。
这个临界速度就是指气体流动速度达到影响喷涂效果的最小值。
三、冷喷涂临界速度的影响因素1. 喷嘴结构喷嘴结构是影响冷喷涂临界速度的重要因素之一。
通常情况下，喷嘴内部的形状和尺寸会对气体流动状态产生显著影响，从而导致临界速度的变化。
2. 粉末或线材特性粉末或线材特性也是影响冷喷涂临界速度的重要因素之一。
不同种类、不同形状、不同大小的粉末或线材在气流中运动时所受到的阻力和惯性力也会有所不同，从而导致临界速度的变化。
3. 气体特性气体特性也是影响冷喷涂临界速度的重要因素之一。
不同种类、不同压强、不同温度的气体流动时所产生的阻力和惯性力也会有所不同，从而导致临界速度的变化。
四、冷喷涂临界速度的测定方法1. 基于颗粒运动学理论的方法基于颗粒运动学理论的方法是一种常用的冷喷涂临界速度测定方法。
这种方法通常通过实验测量粉末或线材在气流中的运动状态，然后利用颗粒运动学理论计算出临界速度。
2. 基于表面形貌分析的方法基于表面形貌分析的方法是一种新兴的冷喷涂临界速度测定方法。
这种方法通常通过对喷涂样品表面形貌进行分析，确定其表面质量和结构特征，然后通过与已知临界速度样品进行比较，确定其临界速度。
全球及中国冷喷涂产业现状及前景分析
全球及中国冷喷涂产业现状及前景分析一、冷喷涂综述冷喷涂技术是一种以高压气流加速微小颗粒形成超音速气固双相流轰击金属或绝缘基体表面形成涂层的工艺。
冷喷涂在技术上是热喷涂的一个子集，但它的应用不需要像大多数热喷涂应用那样的燃烧过程。
冷喷涂原理是高压气体在进入控制柜后被分为两路气流，其中一路进入送粉器（powderhopper），作为送粉载气将粉末引入喷嘴；另一路通过加热器（gasheater）使气体膨胀，提高气流速度；两路气流进入喷枪后经过拉乌尔喷嘴的缩放加速后形成超音速气固双相流，固态粉末粒子与基体碰撞过程中发生塑性变形沉积于基体表面上形成涂层。
现代冷喷涂技术起源于前苏联，初步工业化于北美，技术完善于21世纪初，在降低工业生产制造成本和提高生产制造效率上发挥重要作用。
现代冷喷涂工艺发展历史现代冷喷涂工艺发展历史资料来源：公开资料，产业研究院整理相较其它增材技术，冷喷涂技术是各类增材修复技术中综合修复效果较好的技术，具备以下6大优势：1）涂层材料不会出现氧化和烧损，进而可以保持原始的材料特性。
2）较低的喷涂温度减少了涂层对基体的热影响，基体不会产生变形问题；3）容易形成结合力较高，厚度较大的涂层；4）送粉速度快，喷涂和沉积效率高；5）低温环境下，涂层粉末不会发生显著的物理化学反应，可回收利用，降低生产成本；6）涂层孔隙率低，致密度高。
常用增材修复技术特性常用增材修复技术特性资料来源：公开资料，产业研究院整理二、冷喷涂行业现状分析得益于冷喷涂技术的优势，以及其在航空与其他工业领域的应用潜力，未来冷喷涂技术市场有望持续成长。
据统计，2020年全球冷喷涂市场规模为9.87亿美元，预计到2026年全球冷喷涂市场空间将上涨至12.13亿美元，年均复合增长速度为3.5%。
2020-2026年全球冷喷涂行业市场规模及增速情况2020-2026年全球冷喷涂行业市场规模及增速情况资料来源：GrandViewMarket，GME，产业研究院整理从下游需求来看，冷喷市场空间交通占比最大。
冷喷涂技术介绍范文
冷喷涂技术介绍范文冷喷涂技术是一种常用于表面修复和涂层修补的现代化材料处理技术。
冷喷涂技术利用高速气流将粉末喷射到需要修复和保护的表面上，形成均匀致密的涂层。
这种技术在各个领域都有广泛应用，如航空航天、汽车制造、能源产业等。
冷喷涂技术的主要优点之一是能在低温下进行，可以避免材料的热变形和氧化等问题。
冷喷涂技术的喷涂设备通常由高压气源、粉末喷嘴、喷涂控制系统等组成。
气流经过喷嘴时产生负压，将粉末吸入喷嘴，然后通过高速喷射到表面上。
由于喷嘴的高速旋转和导流，粉末被加速到超音速，并与表面发生冲击，形成密实的涂层。
1.良好的粘附性：冷喷涂技术可以在各种材料表面上形成致密的涂层，具有极好的粘附性和耐磨性，能够显著提高材料的使用寿命。
2.快速修补：冷喷涂技术可以快速修复机械设备表面的损伤和缺陷，减少停机时间和成本，提高生产效率。
3.多功能性：冷喷涂技术可以喷涂各种材料，如金属、陶瓷、塑料等，可以根据需要调整涂层的厚度和组分，满足不同的应用需求。
4.环境友好：冷喷涂技术不需要使用溶剂和涂料等有害物质，减少了对环境的污染，符合可持续发展的要求。
在航空航天领域，冷喷涂技术被广泛应用于航空发动机和涡轮机组件的修复和保护。
通过在叶片表面喷涂高温合金，可以提高叶片的耐热性和耐腐蚀性，延长其使用寿命。
冷喷涂技术还可以用于修复受到磨损和腐蚀的涡轮叶片和燃烧室壁。
在汽车制造领域，冷喷涂技术被用于修复车身和发动机零件的磨损和腐蚀。
冷喷涂技术可以提供坚固的涂层，保护车身和零件不受外界环境和化学物质的侵蚀，延长其使用寿命。
通过在发动机凸轮轴和气门系统上应用冷喷涂技术，可以提高其耐磨性和耐腐蚀性，提高发动机的性能和可靠性。
在能源产业领域，冷喷涂技术被应用于核能设备和石油化工设备的修复和保护。
冷喷涂技术可以喷涂高温和高压环境下的设备表面，提供耐熔融、耐高温和耐腐蚀的涂层，保护设备不受环境影响。
总之，冷喷涂技术是一种先进的表面修复和涂层修补技术，具有粘附性好、快速修补、多功能性和环境友好等优势。
冷喷涂技术的工艺原理
冷喷涂技术的工艺原理首先是粉末供给阶段。
冷喷涂技术使用的是可熔性粉末材料，比如金属、合金、陶瓷等。
粉末材料通过供料系统送入喷涂枪内。
供料系统通常包括震动器、密封装置、颗粒分级和输送机构等，以保证材料能够均匀地供给到喷涂枪。
接下来是喷涂阶段。
在喷涂枪内，高速压缩空气通过喷嘴产生高速气流，将粉末材料带到喷雾区。
喷嘴的细孔和气流的速度相互配合，使粉末材料在喷雾区内被严格控制，形成细小的颗粒。
喷嘴的形状和工作气流压力也会影响喷涂效果。
此外，为了保证喷涂的平整度和均匀度，喷涂枪需要进行适当的旋转和移动。
最后是附着阶段。
高速气流带动的粉末颗粒撞击到待处理表面，通过冲击和摩擦力附着在表面上。
这些粉末颗粒在附着的过程中形成牢固的涂层。
由于粉末颗粒的速度较高，附着过程中会产生较大的压力和温度，这有助于提高涂层与基体的结合强度。
喷涂时间和距离也会影响附着效果，需要进行实验和调整。
高速喷流原理是冷喷涂技术的基础。
高速气流能够将粉末材料快速加速，并形成高速颗粒流，具有较高的动能。
这种高速流体动能可以克服重力和表面张力等因素，使粉末颗粒可以沿直线喷射到待处理表面，同时还可以增加粉末颗粒与基体的接触面积，提高附着率。
喷涂过程中，高速喷流抛出粉末颗粒，形成有一定密度和速度的喷雾云。
喷雾云由大量的细小粉末颗粒组成，形成了一种稀薄的喷涂层。
这种喷涂层在喷涂区内能够均匀地分布在待处理表面上。
附着机理是冷喷涂技术形成涂层的关键。
粉末颗粒在喷涂过程中，通过冲击和摩擦力与待处理表面发生接触，产生变形、塌陷和形变，最终附着在表面上。
较高的喷涂速度和压力还会引起表面的塑性流动和热量传递，从而帮助涂层与基体结合。
总之，冷喷涂技术的工艺原理是利用高速气流将可熔性粉末材料喷射到待处理表面上，通过冲击和摩擦力形成稀薄、均匀的涂层。
这种技术具有喷涂速度快、涂层致密、粉末利用率高等优点，在航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用前景。
真空冷喷涂工作原理
真空冷喷涂工作原理《真空冷喷涂工作原理》真空冷喷涂是一种先进的喷涂技术，它在真空环境下对材料进行喷涂，广泛应用于航空航天、汽车制造和电子工业等领域。
该技术的工作原理以及其独特的优势使其成为一种高效、环保且具有良好涂层质量的喷涂方法。
真空冷喷涂的工作原理基于两个关键步骤：真空环境和冷喷涂技术。
首先，创建真空环境是为了消除气体分子对涂层与基材之间的干扰。
通过减少气体的存在，可以提高涂层的附着力和质量。
其次，冷喷涂技术采用超音速气体喷射将粉末颗粒加速到高速，并在基材表面形成均匀的涂层。
真空冷喷涂通过以下关键步骤实现涂层的生成：1. 准备喷涂材料：将所需的喷涂材料以粉末的形式制备好，通常是将金属、陶瓷或合金等材料粉碎成粉末状。
2. 创建真空环境：将喷涂室内的气体抽排至低于大气压的真空状态。
真空环境可以通过机械泵或分子泵等方法实现。
3. 准备喷涂系统：安装喷涂系统，包括喷涂室、气体供应系统、冷却装置等。
喷涂室内的气体供应系统将提供冷却气体和喷射气体。
4. 加热喷嘴：将喷涂室内的喷嘴加热至适当的温度，以防止冷却气体凝结并保证颗粒加速。
5. 加速颗粒：通过喷射气体对粉末颗粒进行加速，使其达到超音速。
颗粒的速度取决于喷射气体的流速和喷嘴的设计。
6. 涂层形成：加速的颗粒在喷嘴口径的缩小作用下，与基材相撞形成涂层。
冷却气体帮助颗粒在撞击时降温并保持较低的热量传输。
7. 冷却涂层：一旦涂层形成，使用冷却装置快速冷却涂层，以增强涂层的附着力和纳米结晶。
真空冷喷涂的工作原理使其具有以下几个优势：1. 高附着力：真空环境下消除了气体分子的干扰，涂层与基材之间的结合更加牢固，附着力更高。
2. 优质涂层：喷涂过程中的涂层形成速度较快，优化的喷嘴设计使涂层颗粒分布均匀，且纳米结晶能够得到提高。
3. 环境友好：真空冷喷涂不需要添加粘结剂或稀释剂，喷涂材料可以高效利用，减少了废料的产生。
总之，真空冷喷涂技术的工作原理以及其独特的优势，使其成为一种高效、环保且具有良好涂层质量的喷涂方法，在许多相关领域有着广泛的应用前景。
冷喷涂中的喷涂在航空行业的应用
冷喷涂中的喷涂在航空行业的应用随着时代的发展，各个行业都在不断地追求高速、高效、高质量的生产方式，航空行业同样如此。
冷喷涂是一种新型的涂装技术，在航空行业中得到了广泛的应用。
本文将介绍冷喷涂的原理、优点以及在航空行业中的应用。
一、冷喷涂原理冷喷涂是一种基于金属颗粒高速喷射技术的表面涂装工艺，其原理是通过高速气流将金属粉末在喷嘴出口加速至高速状态，并在出口处与喷嘴内的助剂气体发生碰撞，使其形成喷射流，进而喷涂在待涂物表面上。
冷喷涂过程中不需要加热和熔化颗粒，因此被称为“冷”喷涂。
二、冷喷涂优点1.不需加热冷喷涂在喷涂过程中不需要加热颗粒，因此可以将喷涂物表面的温度控制在较低的范围内，避免了对待喷涂物造成的温度变形和金属组织的破坏。
2.高效率由于冷喷涂在喷涂过程中不需要熔化颗粒，因此可以大大提高喷涂速度和效率。
冷喷涂可以用来喷涂大面积金属及其复合材料等高强度、高耐磨性材料的薄膜，提高生产效率。
3.涂层质量好冷喷涂技术具有涂层成分均匀、颗粒结构致密、物理力学性能优异等特点，由于冷喷涂喷涂温度较低，涂层中晶粒尺寸小、残余应力小，所以冷喷涂的涂层具有良好的冲击性、疲劳性和接触磨损性等优点。
三、冷喷涂在航空行业中的应用1.涂层修复航空发动机维护保养过程中，高温零件往往会受到磨损、热腐蚀等因素的影响而损坏，南京航空航天大学研发的涂层修复技术成功地将冷喷涂技术应用于航空发动机的涂层修复中，通过喷涂高性能金属材料，提高了发动机涂层的抗磨损、耐高温腐蚀性能，从而延长了发动机的使用寿命。
2.飞机涂装运营在恶劣环境下的飞机表面容易受到侵蚀和氧化等影响，从而影响飞机的安全性和舒适性。
冷喷涂技术可以喷涂高效耐蚀高温性能的金属涂层，来保护飞机表面的金属材料，取得良好的涂层技术和环境保护效果，使得飞机表面涂层的使用寿命得以延长。
3.航空铝合金结构件表面改性航空铝合金结构件的颗粒不够致密，密度和硬度较低，难以满足航空工程对强度和耐磨性的要求。
冷喷涂技术原理
冷喷涂技术原理冷喷涂技术（CS：Cold Spray），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。
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200℃）。
冷喷涂原理如下图所示。
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，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）。
Vc因粉末种类而异，一般约500～700m/s，具体见表1。
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，要求粉末粒子粒度及其分布范围要小，一般为1～50um。
不同金属粒子的临界速度（m/s）材料铜镍铁铝临界速度560~580 620~640 620~640 680~700 冷喷涂技术根据压缩空气的压力不同，分为高压冷喷涂和低压冷喷涂，其中高压冷喷涂使用的压缩空气为15个大气压（psi）以上，低压冷喷涂使用的压缩空气为10个大气压（psi）以下。
对比传统热喷涂技术，高压以及低压冷喷涂的技术有以下共同优势：①可以用于喷涂多类别的、具有一定塑性的材料，获得导电、导热、防腐、耐磨等涂层等，比如纯金属锌、铝、铜、铁、镍、钛等，不锈钢、青铜等合金，也可以制备NICR基高温合金等。
冷喷涂原理
冷喷涂原理
冷喷涂（Cold Waste）是一种在室温条件下，以液态或气态喷涂粉末的工艺技术。
这种技术对材料的热冲击较小，而且与传统喷涂工艺相比，其涂层硬度更高、耐腐蚀性能更好。
冷喷涂是近几年发展起来的一种新的表面涂层技术，它是利用惰性气体作为媒介，通过高速气流将液态或气态喷涂粉末（俗称冷喷粉末）高速喷射到工件表面，使其在较低温度（一般在200℃以下）下形成致密涂层。
冷喷涂的基本原理是：在工件表面施加高压空气，使其温度迅速降低到低于其熔点（约为350℃）的温度以下；同时，喷枪中高速喷出的粉末在气流作用下迅速与工件表面分离，并在接触区域形成高速喷流。
高速喷流在与工件表面接触之前就已经加热到熔融状态，而与其接触之后则立即冷却成固态。
如此反复多次后，就形成了涂层。
冷喷涂的关键技术是高速气流与工件表面之间的相对运动速度大于每秒几百米甚至上千米。
根据喷流与工件表面之间的相对运动速度，可将冷喷涂分为：普通冷喷涂和超音速冷喷涂两类。
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冷喷涂技术的工艺原理
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟冷喷涂技术的工艺原理一、冷喷涂的由来冷喷涂是一个较新的工艺，出现在25 年前的前苏联。
Papyin 等人在做调试时，见到示踪颗粒在速度超过一定临界值发生沉积现象而受启发提出。
他们发现，假如以这样的速度不加温，在超过一定的速度以后仍会粘附到基体表面。
因此说，冷喷涂简单的说就是不加热，或者在比较低的温度，粒子达到一定的临界速度，从粒子对表面的冲蚀现象变成一种粘附的现象。
冷喷涂技术的发现是一个偶然的现象，之后应用在还是放在铜、铝、锌上，因为这些合金的熔点比较低，像德国现在最高的温度700 度、800 度空气加温可以喷高熔点合金涂层。
冷喷涂工艺仍然在继续发展，广泛应用于电子行业，航空航天，军工等。
二、冷喷涂与热喷涂的区别热喷涂技术是把某种固体材料加热到熔融或半熔融状态并高速喷射到基体表面上形成具有希望性能的膜层,从而达到对基体表面改质目的的表面处理技术。
由于热喷涂涂层具有特殊的层状结构和若干微小气孔,涂层与底材的结合通常是机械方式,其结合强度较低。
在很多情况下,热喷涂可以引起相变、部分元素的分解和挥发以及部分元素的氧化。
冷喷涂技术是相对于热喷涂技术而言,在喷涂时，喷涂粒子以高速(500～1000m/s)撞击基体表面,在整个过程中粒子没有熔化,保持固体状态,粒子发生纯塑性变形聚合形成涂层。
冷喷涂技术近年来在俄国、美国、德国等都得到了很快的发展三、冷喷涂技术的工艺原理冷喷涂是一项崭露头角的固态工艺。
该方法可将以超声加速的固体颗粒的动能在撞击到镀件表面时转变为热能，从而完成冶金焊接。
该工艺的原理是：每种金属均有其特定的、与温度相关的临界颗粒速度，当颗粒运动超过这一速度时即会焊接于镀件之上。
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摘要针对镁合金表面防腐、耐磨的需要，利用冷喷涂技术在镁合金表面制备了耐磨和防腐涂层。
为了提高冷喷涂效率，本文根据流体力学和空气动力学的相关理论对超音速喷枪进行优化设计。
应用FLUENT软件对拉瓦尔喷枪内的气固两相流动过程进行数值模拟，并对喷枪内气相和固相颗粒的速度、温度和压强分布进行分析，跟据模拟结果改进喷枪结构，使强化材料流出速度达到最佳。
冷喷涂技术的关键是通过拉瓦尔喷枪加速气流提高粉末的喷出速度，实现在基体表面的沉积。
气体进口参数对出口气流速度有一定影响。
在相同的喷枪结构下，进口速度的变化对出口速度的影响较小，尤其是进口速度低于50m/s 时，其变化基本上不会使出口速度有大的改变。
并且让进口气流压强有大的提高不易实现。
提高出口速度的方式是以提高进口气体温度为主，适当提高进口压强。
通过对模拟数据的分析，适当延长喷枪渐扩段的长度既可以降低出口温度，又可以提高出口速度。
为了对喷枪内气体流动过程有更深入的分析，应用重整化群(RNG)k–ε模型对喷枪内流动过程进行数值模拟，对喷枪流道形状的变化，采用不均匀网格划分计算区域，并用二阶差分格式离散通用微分方程的对流相；然后用SIMPLE算法来求解气体的运动。
跟据上述原理应用FLUENT软件对喷枪内的压强、温度、速度的分布做分析后，设计出最优的喷枪结构为：入口直径D1=15.2mm，出口直径D2=14mm，喉部半径R cr=3.5mm；渐缩角α=30°，长度L1=20.9mm；渐扩角β=10°，渐扩段长度L2=55mm；总长L=75.9mm。
然后，对优化设计的喷枪进行数值模拟，得出最后的结果。
关键词：镁合金；拉瓦尔喷枪；(RNG)k–ε模型；SIMPLE算法IAbstractIn order to study the cold spray technology on Mg alloy surface, the designed supersonic nozzle is optimized according to the theory of hydrodynamics and aerodynamics. The FLUENT software is used to simulate the gas-solid flow. The velocity, temperature and pressure of gas and solid particles are analyzed in the Laval Nozzle. According to the simulation results, the nozzle structure is improved to make the velocity of gas and particle best.The key of Cold Spray technology is accelerating the velocity of materials to supersonic in the Laval nozzle, then the powder of materials is deposited on the surface effectively. The speed of outlet was impacted by inlet parameters. At the same Laval nozzle structure, the speed of inlet less impact on outlet speed, particularly inlet velocity blow 50m / s. And increasing air pressure of inlet deeply is difficult realization. The main method of raising the speed of outlet is getting up the gas temperature of inlet with suitable pressure. Through analysis the data of simulation, appropriately extending the length of expanding nozzle’s zone can obtain both lower temperature and higher speed at outlet. A k-ε (RNG) model was used in the simulation in order to understand the character of the flows in Laval-Nozzle. According to the shape variation of the Laval-Nozzle, a structured non-uniform grid system has been used to divide the computation domain. The second-order difference style was selected for the discrimination of the convection in the differential equation, and the SIMPLE method is used to solve the gas phase flow. According to the application of this principle, the pressure, temperature and velocity's distribution are analyzed with FLUENT software. Optimal designing structure of the nozzle is: Inlet diameter: D1 =15.2mm; Outlet diameter: D2= 14mm; Throat radius: R cr = 3.5mm; Diverging angle: α= 30 °; L1 = 20.9mm; Expanding angle: β= 10 °; L2 = 55mm; Total length: L = 75.9mm. Then, the optimized nozzle properties were simulated and get a reasonable result.Keywords: Mg alloy; Laval Nozzle; SIMPLE method; k-ε (RNG) modelII目录摘要 (I)ABSTRACT .......................................................... I I 第1章绪论 .. (1)1.1 镁合金防腐技术研究现状 (1)1.1.1 化学转化处理 (2)1.1.2 阳极氧化和等离子微弧阳极氧化 (3)1.1.3 扩散涂层 (4)1.1.4 金属镀层 (4)1.1.5 激光表面处理 (5)1.1.6 离子注入 (5)1.1.7 其它处理方法 (6)1.2冷喷涂技术的现状分析 (6)1.2.1 冷喷涂原理 (6)1.2.2 冷喷涂工艺特点 (7)1.2.3 冷喷涂技术的应用 (8)1.3冷喷涂射流过程数值模拟研究进展 (9)1.4 课题研究意义及内容 (10)第2章冷喷涂Laval管的设计 (11)2.1 引言 (11)2.2 超音速喷枪气体动力学计算 (11)2.3 气体热力参数计算 (13)2.4 设计过程 (14)第3章喷枪内超音速气流的数值模拟 (18)3.1引言 (18)3.2模型的建立 (18)III3.2.1 物理模型 (18)5.2.2数学模型 (18)3.3计算机的模拟过程 (20)3.3.1网格的化分 (20)3.3.2求解器 (20)3.3.3 FLUENT计算过程 (22)3.4结果与讨论 (23)每4章喷枪的优化设计 (25)4.1为减小粘性附层面影响的优化 (25)4.1.1喷枪模拟的优化 (25)4.1.2气相模拟结果 (26)4.2 对Laval喷枪渐扩段的优化 (28)4.2.1结构优化计算 (28)4.2.2气相模拟与讨论 (28)4.3 对Laval喷枪渐缩段的优化 (36)4.3.1结构优化计算 (36)4.3.2气相模拟与讨论 (37)第5章结论 (41)参考文献 (42)致谢 (45)IV第1章绪论镁合金具有很高的比强度、比刚度、比弹性模量，还具有良好的导热、导电性、尺寸稳定性、电磁屏蔽性、可加工性等优点，广泛地应用于航空航天、汽车制造和电子工业等领域[1]。
但镁合金的耐蚀性、耐磨性和耐高温性能差，因此，如何解决镁合金腐蚀和磨损问题是提高镁合金铸件使用寿命，拓宽镁合金应用范围的关键之一。
进行表面强化是一种行之有效的方法[2]。
镁合金表面防护方法主要有等离子体微弧阳极氧化、电镀、化学镀、气相沉积、激光改性等。
但是，等离子体微弧阳极氧化得到的氧化膜较薄，防护效果有限；电镀和化学镀工序复杂，且污染环境；气相沉积和激光改性的成本太高[3]。
因此，考虑到经济和效率因素，应用喷涂的方法在镁合金表面覆盖上一层致密的保护膜[4]，将是一种提高镁合金耐腐蚀性和耐磨性的有效途径。
但传统工艺上采用的热喷涂方法会对其产生一些有害影响，出现如高温氧化、蒸发、溶解、结晶、残余应力、剥落、气体释放等问题[5]。
冷喷涂工艺克服了热喷涂技术上述弱点，在冷喷涂中喷涂粉末粒子在热的非氧化性气流中加速，喷涂加热温度较低，涂层基本无氧化现象，适用于纳米、非金属等对温度敏感材料，可以获得低氧化物含量、低内应力、高硬度、大厚度涂层[6]。
本课题组已经对镁合金表面冷喷涂铝合金技术进行了研究。
对镁合金表面涂层性能的研究表明，镁合金表面冷喷涂层可以大大提高基体的耐磨性和耐腐蚀性。
1.1 镁合金防腐技术研究现状如何解决镁合金腐蚀和磨损问题是提高镁合金构件使用寿命，拓宽镁合金应用范围的关键之一。
目前，提高镁合金耐蚀性的途径之一是添加合金元素，另一条途径就是进行表面改性。
当今世界各国研究最多，应用最多的是表面改性技术。
目前，国内外镁合金的表面防护方法如下。
11.1.1 化学转化处理化学转化处理就是通过发生化学或电化学反应，使基体金属的离子与溶液中的阴离子或原子结合，从而在金属表面形成一层薄膜，起到保护基体材料的作用[7]。