冷气体动力学喷涂制备功能涂层机理研究

"冷"气体动力学喷涂，其过程为在不足以使涂层粉末及工件的机械性能因高温熔化而发生改变的常温或较低温度下，利用缩放喷嘴形成的超音速气流夹带微小颗粒形成高速射流（300-1200m/s）冲击金属或绝缘体基体产生涂层的过程。冷喷涂这种新型材料表面改性机制，有效克服了目前"热"喷涂方法存在的高温氧化、气化、晶化等影响涂层性能和工件基体高温变形等弊端，对非耐热材料改性和纳米材料涂层制备有广泛应用前景和重要现实意义，受到国内、外学者广泛重视。.冷喷涂涉及流体力学、空气动力学、工程热力学、塑性动力学、冲击动力学、穿甲力学、现代测试技术等多个学科领域，属交叉学科研究范畴。本项目采用理论分析、数值模拟及实验诊断相结合的方法深入研究冷喷涂材料改性中超音速气粉两相束流流动规律、粉粒对工件的冲击侵彻过程和涂层形成机理，揭示涂层生长速率和涂层性能与气动热力学参量关系，提出最佳控制方程、优化改性机制。