技术原理与过程
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超音速火焰喷涂：其核心是通过燃烧室产生高压燃烧气体，该气体在特制的拉瓦尔喷嘴中加速至超音速。喷涂粉末通常由轴向或侧向送入高速焰流中，被加热至熔融或半熔融状态后，以极高的速度撞击基体，形成致密涂层。 -
等离子喷涂：该技术利用直流电弧在阴极（电极）和阳极（喷嘴）之间电离工作气体，产生高温等离子弧。喷涂粉末被送入等离子射流，瞬间被加热至完全熔融状态，并在等离子射流的携带下以较高速度喷射到基体表面。 -
冷喷涂：又称冷气动力喷涂，其原理与前两者有本质区别。工作气体被预热并加压后，通过拉瓦尔喷嘴加速至超音速。粉末颗粒在温度远低于其熔点的固态下被加速，当其撞击基体的速度超过某一临界值时，会发生剧烈的塑性变形，通过固态冶金结合或机械锚定效应形成涂层。 
涂层性能特征对比
- 超音速火焰喷涂：涂层结合强度高。由于粒子高速撞击产生的剧烈塑性变形，涂层极其致密，孔隙率普遍低。
- 等离子喷涂：结合强度中等。孔隙率相对较高，可通过参数优化进一步降低。
- 冷喷涂：结合强度因材料而异，对于铜、钛等延性金属可达到非常高的水平。涂层孔隙率极低，可接近理论密度。其结合机制依赖于颗粒的宏观塑性变形，而非熔化。
- 超音速火焰喷涂：焰流温度相对较低且颗粒停留时间短，能有效抑制对温度敏感材料的分解与脱碳。涂层中氧化物含量较低。
- 等离子喷涂：极高的温度环境导致大多数金属和合金粉末在飞行过程中发生氧化，涂层中氧化物含量相对较高。对于易分解材料，可能发生不利的相变。
- 冷喷涂：整个过程在材料熔点以下进行，完全避免了氧化、相变、晶粒长大等热影响。能够制备出相结构与原粉末基本一致的涂层。
- 超音速火焰喷涂：高速撞击产生强烈的“喷丸效应”，通常在涂层中引入有益的压应力，有利于涂层的抗疲劳性能，并允许制备较厚的涂层。
- 等离子喷涂：熔融颗粒撞击基体后快速冷却收缩，导致涂层内部通常呈现拉应力。当涂层较厚时，拉应力可能导致涂层开裂或从基体剥落。
- 冷喷涂：颗粒的塑性变形同样会引入压应力，这使得冷喷涂也能沉积厚涂层，并可用于对受损部件进行固态增材修复。
适用材料与应用领域
- 超音速火焰喷涂：尤其擅长喷涂金属陶瓷复合材料。广泛用于制备要求高耐磨性的涂层，如航空发动机压气机叶片、液压活塞杆、造纸烘缸等。
- 等离子喷涂：材料适应性最广，可喷涂高熔点的陶瓷材料以及金属合金。主要应用于热障涂层（如涡轮发动机叶片）、耐磨陶瓷涂层、生物医学涂层等。
- 冷喷涂：主要适用于延展性好的金属材料，如铜、铝、钛、镍及其合金。在电子导热涂层、金属防腐涂层、部件修复与增材制造，以及对氧化敏感材料的制备方面具有独特优势。
