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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