本书系统介绍了冷喷涂技术原理、工艺、设备及工业应用，基于应用现状提出了冷喷涂固态增材制造技术的概念，可为冷喷涂技术在国内关键构件上的应用提供理论指导。全书共10章：第1章介绍冷喷涂原理、特点、历史及研究与应用现状；第2章系统介绍冷喷涂粒子结合机理；第3章和第4章分别介绍冷喷涂粒子加速加热行为与碰撞变形行为；第5章和第6章分别介绍冷喷涂层组织演变特征与性能；第7章介绍改善冷喷涂层组织与性能的方法；第8章介绍冷喷涂装备系统；第9章系统介绍冷喷涂材料的工业应用；第10章为冷喷涂技术的展望与新机遇。
本书可供材料加工、表面工程、增材制造等相关领域研究人员、工程技术人员或相关从业者阅读，也可作为材料科学与工程、机械工程专业本科生及研究生的参考书。

第1章 绪论
1.1 物体高速碰撞行为
1.2 冷喷涂技术的基本原理、概念及内涵
1.3 冷喷涂技术的特点
1.4 冷喷涂技术发展历史
1.5 冷喷涂技术研究与应用现状
参考文献
第2章 冷喷涂粒子结合机理
2.1 冷喷涂粒子结合的一般认识
2.2 冷喷涂粒子临界速度及其影响因素
2.2.1 冷喷涂粒子临界速度的概念
2.2.2 冷喷涂粒子临界速度测量
2.2.3 冷喷涂粒子临界速度的影响因素
2.3 冷喷涂粒子界面结合的宏观行为
2.3.1 机械咬合与冶金结合共存机制
2.3.2 冲击夯实效应
2.3.3 金属-陶瓷复合涂层中硬质相的钉扎作用
2.4 冷喷涂粒子结合形成过程中的微观演变
2.4.1 界面再结晶结合机理
2.4.2 氧化膜破碎结合机理
2.4.3 界面局部熔化结合机理
2.4.4 冷喷涂金属-陶瓷共沉积界面行为
参考文献
第3章 冷喷涂过程中气流特性与粒子加速加热行为
3.1 冷喷涂粒子加速加热行为的研究方法
3.1.1 理论计算
3.1.2 数值模拟
3.1.3 实验测量
3.2 冷喷涂载气流动行为
3.2.1 冷喷涂载气流动的基本特征
3.2.2 气体参数对气流特征的影响
3.2.3 喷嘴参数对气流特征的影响
3.2.4 基体位置对气流特征的影响
3.2.5 送粉速率对气流特征的影响
3.3 冷喷涂粒子加速加热行为
3.3.1 冷喷涂粒子加速加热概述
3.3.2 气体参数对粒子加速加热的影响
3.3.3 粉末参数对粒子加速加热的影响
3.3.4 喷嘴参数对粒子加速加热的影响
3.3.5 基体位置对粒子加速加热的影响
3.3.6 粒子加速主要影响因素的综合分析
3.4 冷喷涂喷嘴优化设计
3.4.1 冷喷涂喷嘴尺寸优化设计
3.4.2 典型喷涂材料用冷喷涂喷嘴优化设计
参考文献
第4章 冷喷涂粒子碰撞变形行为
4.1 高应变速率条件下金属材料的变形行为及本构关系
4.2 冷喷涂粒子碰撞变形行为的研究方法
4.2.1 实验观察
4.2.2 理论分析
4.2.3 数值模拟
4.3 基于拉格朗日法研究粒子碰撞变形行为
4.3.1 粒子速度与温度对粒子碰撞变形行为的影响
4.3.2 粒子速度与温度对碰撞粒子界面温升的影响
4.3.3 网格尺寸对粒子碰撞变形行为计算结果的影响
4.3.4 粒子尺寸对粒子碰撞变形行为的影响
4.4 基于欧拉法数值计算研究粒子碰撞变形行为
4.4.1 采用LS-DYNA不考虑热传导的粒子碰撞变形行为
4.4.2 采用ABAQUS不考虑热传导的粒子碰撞变形行为
4.4.3 采用ABAQUS并考虑热传导的粒子碰撞变形行为
4.5 碰撞角度影响
4.5.1 喷涂角度对粒子碰撞变形行为影响的实验结果
4.5.2 喷涂角度对粒子碰撞变形行为影响的数值模拟
4.6 粒子与基体材料种类对粒子碰撞变形行为的影响
4.7 冷喷涂粒子临界速度的数值预测
4.7.1 拉格朗日法
4.7.2 欧拉法
4.7.3 特征速度法
参考文献
第5章 沉积过程中冷喷涂层组织演变特征
5.1 多粒子碰撞形成涂层的宏观规律
5.2 涂层组织的各向异性
5.3 粒子冲击夯实致密化沉积特征
5.4 原位喷丸致密化沉积工艺与特征
5.5 喷涂角度对宏微观组织演变的影响
5.6 粒子界面微结构演变
5.6.1 涂层材料的加工硬化与位错增殖
5.6.2 残余应力
5.6.3 界面区域动态再结晶与纳米晶形成
5.6.4 界面局部熔化
5.6.5 原始粉末表面氧化膜的破碎/夹杂
5.6.6 界面微孔与未结合区及微裂纹
5.7 复合涂层组织演变规律
5.7.1 球磨法制备复合粉末及涂层组织
5.7.2 雾化造粒法制备复合粉末及涂层组织
5.7.3 包覆法制备复合粉末及涂层组织
5.7.4 烧结法制备硬质合金粉末及涂层组织
参考文献
第6章 冷喷涂层的性能
6.1 冷喷涂层性能分类
6.2 冷喷涂Cu涂层的性能
6.2.1 冷喷涂Cu涂层显微硬度
6.2.2 冷喷涂Cu涂层结合性能
6.2.3 冷喷涂Cu涂层导电导热性能
6.2.4 冷喷涂Cu涂层各向异性
6.2.5 冷喷涂Cu涂层其他性能
6.3 冷喷涂Zn涂层性能
6.3.1 冷喷涂Zn涂层硬度
6.3.2 冷喷涂Zn涂层结合性能
6.3.3 冷喷涂Zn涂层耐腐蚀性能
6.4 冷喷涂Al或 Al合金涂层性能
6.4.1 冷喷涂Al或 Al合金涂层硬度
6.4.2 冷喷涂Al或 Al合金涂层结合性能
6.4.3 冷喷涂Al基复合材料涂层耐磨损性能
6.4.4 冷喷涂Al或 Al合金涂层耐腐蚀性能
6.5 冷喷涂Mg或Mg合金涂层性能
6.5.1 冷喷涂Mg涂层性能
6.5.2 冷喷涂Mg合金及其复合涂层性能
6.6 冷喷涂Cu合金涂层性能
6.6.1 冷喷涂黄铜涂层性能
6.6.2 冷喷涂青铜涂层性能
6.6.3 冷喷涂白铜涂层性能
6.7 冷喷涂不锈钢涂层性能
6.8 冷喷涂Ti及Ti合金涂层性能
6.9 冷喷涂高温合金涂层性能
6.10 冷喷涂新型金属材料涂层