在工业领域中，纳米粉体材料是一种表面工程应用材料，它涂覆在基体表面起到耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、抗老化，满足光、电、磁等特殊作用或功能。随着一些产品的制造越来越精细，服役条件越来越苛刻，对于表面涂层材料的要求也提出更高的要求。人们发现，当材料的特征尺度降低到纳米尺度时，会因为小尺寸效应、量子效应、界面或表面效应等出现明显不同于宏观世界中材料的性质。这也促使了科学家们的一种想法，就是把纳米粉体技术与表面工程进行融合。
表面工程是一个特殊的领域，它是材料和工艺相结合的产业，只有材料，而涂覆工艺不好或者不经济，也是无法进行的。热喷涂是一个比较成熟的技术，它的使用很普及，性价比也非常高。如何使用热喷涂技术对纳米材料进行喷涂，曾经是人们考虑的一个难题。因为纳米粒子是一个微小粒子，如果用热喷涂操作，纳米粒子瞬间就会被烧蚀或者吹掉，材料无法到达基体，更不可能形成有效的功能涂层。解决的办法就是把纳米粒子团聚起来，形成微米级的纳米粉体颗粒。这样，既有纳米材料的特殊效应，又能实施热喷涂工艺。
为此，美国的科学家从20世纪90年代开始进行研究，中国的科学家后来也加入到研究团队，并获得了成功。2000年，在美国纳米材料公司产业化了一个新产品——铝钛纳米粉体涂层材料，它的致密度达到95%~98%，结合强度同比提高2~3倍，耐磨性提高了3~8倍，现在这家公司的产品专门供应美国海军应用。目前，这种纳米粉体团聚技术已经成熟，通过这种技术可以开发出更多的产品系列。
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