コールドスプレー(Cold Spray)

　1980年代にロシア科学アカデミーで開発された溶射法で，最近，アメリカ，ドイツを中心に開発，実用化の研究が行われている。
　溶射材料の融点または軟化温度より低い温度に加熱（300～900℃程度）したガスを先細末広（ラバル）ノズルにより超音速流にして，その流れの中に溶射粒子を投入にて加速させ，固相状態のまま基材に高速で衝突させて皮膜を形成する技術。
　ガスはヘリウム，窒素，空気などが使用され，ヘリウムは高い流速が得られる。
　粒子を低速で衝突させても基材に皮膜は形成されず，場合によってはエロージョン磨耗が生じる。粒子の衝突速度が，500m/s以上になると粒子の運動エネルギーにより粒子が塑性変形して皮膜を形成しはじめる。この皮膜を形成しはじめる速度を臨界速度（Critical　velocitｙ）と呼ぶ。この臨界速度は，粒子と基材の材料，粒径などにより異なる。
　溶射材料としては，金属（銅，ステンレス，ニッケル，チタンなど）をはじめ，プラスチックさらにはサーメット，一部セラミックスなども成膜することが確認されている。最近は，ガス温度の高温化が進み適用材料も増えている。

＜プロセスの特徴＞

• 作動ガス速度は，超音速で500m/ｓ以上，ガスの供給温度は300～900℃であるが基材に到達するときには膨張するため室温～200℃程度に低下する。
• 溶射粒子の酸化，熱変質がほとんどない。
• 未成膜の溶射粒子が再利用可能性。
• 新しい溶射法で，メカニズムに不明な点があり，データが不足している。
• 溶射距離が5～30㎜程度と短い。

＜皮膜の特徴＞

• 酸化，熱変質がほとんど少ない
• ち密な皮膜
• 密着力が高い（しかし，基材により異なる）
• 付着率が高い
• 厚膜の作製が可能