冷喷涂金属基复合涂层较单一金属涂层,拥有更好的物理性能和机械性能,且冷喷涂技术制备复合涂层几乎不受硬质相材料和种类的限制,可直接将颗粒的原始性能直接转移到复合涂层中。而涂层中硬质相的含量和分布直接影响着涂层的服役性能和寿命。因此,本文拟以冷喷涂硬质相增强Al基复合涂层为研究对象,探索影响涂层中硬质相含量及分布的主导因素,从而为调控涂层性能、推广冷喷涂复合涂层在快速制造及零部件修复的应用提供重要的理论基础。本文采用不同粒径（Al₂O₃-8、Al₂O₃-36、Al₂O₃-72）、不同密度（Al₂O₃-72、WC-72、Si C-76）的陶瓷颗粒作为硬质相与金属粉末Al5056混合制备硬质相增强Al基复合涂层。随后对复合涂层中硬质相的含量与分布进行统计分析,并结合硬质相的空间加速行为探讨分析了硬质相的临界沉积条件以及硬质相与金属相的共沉积机制。结果表明,在本次采取的喷涂工艺参数下,Al₂O₃-36、Al₂O₃-72、WC-72和Si C-76颗粒沉积良好,沉积含量存在设计偏差,而Al₂O₃-8颗粒并未有效沉积。与Al₂O₃-36颗粒相比,具有较大粒径的Al₂O₃-72颗粒其在涂层中的可沉积的含量更大,但两者在涂层中的分布均匀性变化趋势一致,即配比为25vol.%的复合涂层中Al₂O₃颗粒分布更均匀。另外,高密度的WC-72颗粒在涂层中的沉积含量为30.02vol.%,高于其他陶瓷颗粒。但WC-72颗粒在涂层中的分布均匀性较低。除此之外,对于WC-72和Si C-76颗粒,配比为25vol.%的复合涂层中陶瓷颗粒分布更均匀,与Al₂O₃-72颗粒一样。数值模拟的结果表明,流场中硬质相的含量对硬质相的加速行为影响不大,增加流场中硬质相的含量,硬质相的飞行速度仅产生微小降低。基板前存在弓形激波,导致硬质相在撞击基板前撞击速度将发生锐减。由于惯性小的原因,对于粒径小或者密度低的颗粒,易被加速到更高的速度。不同粒径或密度的硬质相在流场中的飞行加速行为与硬质相在涂层中含量与分布并无直接关联。此外,硬质相分布的均匀性与其涂层中的数量有关,增加涂层中硬质相颗粒数量,硬质相的分布均匀性将提高,但继续增加涂层中硬质相数量,硬质相颗粒之间将发生团聚,导致均匀性降低。而硬质相撞击动能不仅影响硬质相能否有效沉积,而且与涂层中硬质相可沉积含量有关。