通常以为，冷喷涂手艺适用于塑性较好的金属或合金质料的沉积，如铝、铜、银、锌、镍、钛、铁及其合金质料等。近期，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室最新研究批注冷喷涂可用于沉积脆性子料——钕铁硼。报道指出，接纳冷喷涂手艺可以在铜或玻璃等基体上获得具有极佳附着力的Nd2Fe14B沉积，可用于制备钕铁硼永磁体质料。gai效果于2023年6月揭晓于MRS Communications杂志（https://doi.org/10.1557/s43579-023-00382-x）。
永磁体是从直驱风力涡轮机到电动马达等清洁能源手艺的支柱，也是即将向绿色经济转型的关jian组成部门。然而，高性能稀土永磁体（如Nd2Fe14B）的制造却面临着重大的挑战且成本高昂。烧结钕铁硼（Nd2Fe14B）是现在常用的制备要领，可是制造成本高，同时由于烧结磁体需要重大的机械加工，生产工艺限制了其可行的几何形状。粘结磁体（磁粉与聚合物粘合剂混淆）战胜了这一问题，但价钱是聚合物粘合剂导致性能下降。鉴于这些挑战，人们对永磁体制造要领发生了浓重的兴趣，激光熔覆和粘合剂喷射打印等手艺都取得了一定的乐成。然而，基于激光的要领有可能破损优异磁性所需的微观结构，而基于粘合剂喷射打印的手艺则由于粘合剂存在而难以到达最佳性能。
冷喷涂原理图（旋乐吧spin8航科原创）
冷喷涂手艺为这些问题提供了潜在的解决方案，由于它在足够低的温度下沉积，可襶uan苊馕⒐劢峁狗⑸洌庇捎谧不髁Ｗ拥母叨芏迪指咧旅芏鹊男Ч。King et al.、Lamarre以及Bernier使用传统的冷喷涂系统沉积Nd2Fe14B-Al复合质料，保持了输入粉末的性能，并提供了适合重大几何形状的快速沉积手艺。然而，铝粘合剂的存在可能会造成性能的下降。气溶胶沉积也被用于制造具有优异磁性能的Sm-Fe-N薄膜，但由于沉积速率相对较慢，最大厚度仅100微米左右。此外，气溶胶沉积很难到达完全致密，从而导致与粘合剂要领存在类似的问题。冷喷涂Nd2Fe14B涂层的历程示意图如图1(a)、图1(b)展示了冷喷涂在曲面铜管上沉积Nd2Fe14B涂层，图1(c)展示了在氮气、350℃条件下在玻璃基体上冷喷涂Nd2Fe14B涂层的厚度大于3毫米，图1(d)展示了氮气、475℃条件下在玻璃基体上沉积Nd2Fe14B涂层，图1(e)为本研究中使用的Nd2Fe14B粉末颗粒的粒径漫衍。效果批注，钕铁硼质料可以通过冷喷涂的要领形成厚厚的质料层。
图1（a）冷喷涂Nd2Fe14B涂层的历程示意图,（b-d）冷喷涂Nd2Fe14B沉积物，(e)本研究中使用的Nd2Fe14B粉末颗粒的粒径漫衍。
使用N2和He作为载气喷涂的样品在室温下的磁滞回线如图2所示：在所有情形下都显着视察到低矫顽力的形成，批注形成了纯Fe等ci生相，通过减小气体速率和/或温度可以在一定水平上改善这种征象。XRD图谱显示Fe峰的zeng加明确批注由于攻击和加热导致Nd2Fe14B的剖析和Fe的形成。
图2冷喷涂Nd2Fe14B涂层的磁化曲线和矫顽性。
gai项研究批注，冷喷涂手艺具有沉积脆性子料的可能性，且具有极大的设计无邪性和快速沉积的优势，但仍需要进一步研究，以确保其功效特征，从而适用于应用。
【参考文献】
A.A.Baker,R.C.Thuss,A.A.Maich,et al.Binder?free cold spray deposition of NdFeB permanent magnets,MRS Communications,2023,https://doi.org/10.1557/s43579-023-00382-x
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