Вобласці прымянення тэхналогіі тэрмічнага распылення

У апошнія гады тэхналогіі тэрмічнага распылення ператварыліся з грубых працэсаў, якія было адносна цяжка кантраляваць, ва ўсё больш дакладныя інструменты, дзе працэс адаптаваны з улікам уласцівасцей як нанесенага матэрыялу, так і неабходных пакрыццяў.

Тэхналогія тэрмічнага напылення бесперапынна развіваецца, і з'яўляюцца новыя прымяненні матэрыялаў і канструкцый для пакрыццяў з тэрмічным напыленнем. Давайце даведаемся асноўныя вобласці прымянення тэхналогіі тэрмічнага напылення.

1. Авіяцыя

Тэхналогія тэрмічнага напылення шырока выкарыстоўваецца ў авіяцыйнай сферы, напрыклад, нанясенне цеплавых бар'ерных пакрыццяў (злучны пласт + павярхоўны пласт керамікі) на лопасці рухавікоў самалёта. Плазменнае напыленне, звышгукавое полымя злучальных слаёў, такіх як NiCoCrAlY і CoNiCrAlY, і керамічнага павярхоўнага пласта, напрыклад, 8% аксіду Y0-ZrO(YSZ) (які змяшчае аксід рэдказямельных элементаў), мадыфікацыі YSZ, такіх як TiO+YSZ, YSZ+ A10 або Рэдказямельныя аксіды на аснове цырканата лантана, такія як La(ZoCe)024, таксама вывучаліся ў якасці цеплавых бар'ерных пакрыццяў на камерах згарання ракетных рухавікоў5. Вал галоўнага ротара верталётаў для ваенных дзеянняў у пустынных раёнах лёгка размываецца пяском. Выкарыстанне HVOF і выбуховага распылення WC12Co можа палепшыць яго зносаўстойлівасць. HVOF наносіць пакрыццё Al-SiC на падкладку з магніевага сплаву для авіяцыі, што можа палепшыць зносаўстойлівасць.

2. Металургічная і нафтавая прамысловасць

Металургічная прамысловасць з'яўляецца важнай сферай прымянення тэрмічнага распылення, і гэта другая па велічыні прамысловасць у Кітаі пасля нанясення тэрмічнага распылення ў авіяцыйнай прамысловасці. У 2009 годзе вытворчасць сталі ў Кітаі склала 47% сусветнай вытворчасці сталі. Гэта сапраўдная сталёвая краіна, але гэта не сталёвая электрастанцыя. Частку высакаякаснай сталі ўсё яшчэ трэба імпартаваць у вялікіх колькасцях. Адной з найбольш важных прычын з'яўляецца тое, што кітайскае тэрмічнае напыленне менш выкарыстоўваецца ў металургічнай прамысловасці. Такія, як фурма даменнай печы, высокатэмпературны ролік печы для адпалу, гарачы ролікавы транспартны ролік, апорны ролік, выпраўляльны ролік, ацынкаваны пад'ёмны ролік, апускаючы ролік і г. д. Выкарыстанне тэрмічнага напылення на гэтых кампанентах можа значна павысіць эфектыўнасць працы і знізіць выдаткі, палепшыць якасць прадукцыі, і выгады значныя 19-0.

На канферэнцыі ITSC у 2011 годзе японскі эксперт Намба даследаваў патэнты, звязаныя з прымяненнем тэрмічнага напылення ў металургічнай прамысловасці ва ўсім свеце. Вынікі апытання паказваюць, што з 1990 па 2009 год патэнты Японіі складалі 39%, патэнты ЗША - 22%, патэнты Еўропы - 17%, патэнты Кітая - 9%, патэнты Карэі - 6%, патэнты Расіі - 3%. %, бразільскія патэнты складаюць 3 %, індыйскія — 1 %. У параўнанні з развітымі краінамі, такімі як Японія, Еўропа і Злучаныя Штаты, прымяненне тэрмічнага напылення ў сталеліцейнай прамысловасці ў Кітаі менш, а прастора для развіцця велізарная.

Падрабязныя справаздачы, звязаныя з сустрэчай, таксама ўключалі парашкі NiCrAlY і YO у якасці сыравіны, распыляльныя парашкі NiCrAlY-Y0 былі падрыхтаваны метадамі агламерацыйнага спякання і змешвання, а пакрыцця падрыхтаваны з дапамогай распыляльнага пісталета HVOFDJ2700. Імітуйце супрацьстаянне назапашвання валкоў печы ў сталеліцейнай прамысловасці. Вынікі даследаванняў паказваюць, што парашковае пакрыццё, атрыманае метадам агламерацыйнага спякання, валодае выдатнай устойлівасцю да назапашвання аксіду марганца, але дрэннай устойлівасцю да назапашвання аксіду жалеза. Пакрыцця, прыгатаваныя з змешаных парашкоў.

Тэхналогія тэрмічнага напылення шырока выкарыстоўваецца ў напыленні антыкаразійных і зносастойкіх пакрыццяў на паверхні газа-, нафтаправодаў і засаўкі, большасць з якіх з'яўляецца напыленнем WC10Co4Cr HVOF.

3. Новая энергія, новае абсталяванне і газавыя турбіны

Цвёрдыя паліўныя элементы (SOFC) цяпер распрацаваны ў напрамку плоскіх і тонкіх пласцін, уключаючы аноды, электраліты, катоды,і ахоўныя пласты. У цяперашні час канструкцыя матэрыялу і тэхналогія вытворчасці цвёрдапаліўных элементаў саспелі, і галоўнай праблемай з'яўляецца праблема падрыхтоўкі. Тэхналогія тэрмічнага напылення (плазменнае напыленне нізкага ціску, вакуумна-плазменнае напыленне) стала самай папулярнай тэхналогіяй. Паспяховае прымяненне тэрмічнага напылення на SOFC з'яўляецца апошнім прымяненнем тэхналогіі тэрмічнага напылення ў новай энергетыцы, а таксама спрыяе распрацоўцы адпаведных распыляльных матэрыялаў. Напрыклад, распыляемы матэрыял LaSrMnO (LSM) з плазменным напыленнем, нямецкая кампанія HC.Starck ужо пачала вытворчасць і продаж гэтага матэрыялу і спадарожных матэрыялаў. Даследчыкі таксама выкарыстоўвалі вадкаснае плазменнае распыленне для падрыхтоўкі электроднага матэрыялу LiFePO для літый-іённых батарэй. звязаныя даследчыя справаздачы.

Развіццё тэхналогіі тэрмічнага напылення неаддзельна ад абнаўлення абсталявання. На кожнай міжнароднай канферэнцыі па тэрмічным напыленні будуць даклады аб адпаведным новым абсталяванні. З-за сваёй нізкатэмпературнай і высакахуткаснай канструкцыі пісталет-распыляльнік K2 для распылення GTV HVOF можа распыляць металічныя пакрыцця, такія як медныя пакрыцця, а ўтрыманне кіслароду ў пакрыцці складае ўсяго 0,04%, што параўнальна з халодным напыленнем. Выкарыстоўваючы сістэму распылення высокага ціску HVOF, ціск у камеры згарання можа дасягаць 1~3 МПа, а паток полымя мае нізкую тэмпературу і высокую хуткасць, распыляючы парашок з нержавеючай сталі 316L, эфектыўнасць нанясення можа дасягаць 90%.

У лопасцях прамысловых газавых турбін пачалі выкарыстоўваць цеплавыя бар'ерныя пакрыцця з плазменным напыленнем, такія як сістэмы пакрыццяў YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, якія шырока выкарыстоўваюцца за мяжой і ў цяперашні час з'яўляюцца папулярным полем даследаванняў у Кітаі.

4. Механічная зносаўстойлівасць

Тэхналогія тэрмічнага напылення заўсёды была важнай часткай кожнай міжнароднай канферэнцыі па тэрмічнаму напыленню ў галіне зносаўстойлівасці, таму што амаль усе паверхні нарыхтовак падвяргаюцца зносу, а ўмацаванне і рамонт паверхні з'яўляюцца будучымі тэндэнцыямі тэхналагічнага развіцця, асабліва з Тэхналогія мае шырокі спектр прымянення ў зносаўстойлівай прамысловасці, а таксама спрыяе распрацоўцы зносастойкіх матэрыялаў з тэрмічным распыленнем. Найбольш шырока выкарыстоўваюцца зносаўстойлівыя пакрыцці: зварка распыленнем (палымянае напыленне + пераплаўленне) сплавы NiCrBSi, якія таксама найбольш шырока выкарыстоўваюцца і вывучаюцца ў галіне зносаўстойлівасці, напрыклад HVOF напыленне FeCrNBC пакрыццё, дугавое напыленне NiCrBSi пасля пераплаўлення Даследаванні на мікраструктуру і зносаўстойлівасць і інш.; Напыленне HVOF, халоднае напыленне пакрыццяў на аснове карбіду вальфраму і пакрыццяў на аснове карбіду хрому найбольш шырока выкарыстоўваюцца і даследуюцца ў галіне зносаўстойлівасці; Кітайская высокакласная прамысловасць распыляльных парашкоў на аснове карбіду вальфраму абапіраецца на імпарт, напрыклад, авіяцыйнае напыленне падаючай рамы, апускальнага валіка, гафрыраванага валіка і г. д. З развіццём тэхналогіі халоднага і цёплага напылення для падрыхтоўкі пакрыцця на аснове карбіду вальфраму, ёсць таксама новыя патрабаванні да распыляльнага парашку на аснове карбіду вальфраму, напрыклад, патрабаванне да памеру часціц парашка -20um+5um.

5. Нанаструктуры і новыя матэрыялы

Нанаструктураваныя пакрыцця, парашкі і новыя матэрыялы на працягу многіх гадоў былі ў цэнтры ўвагі міжнародных даследаванняў. Нанаструктураванае пакрыццё WC12Co атрымліваецца метадам напылення HVOF. Памер часціц распылянага парашка складае -10 мкм+2 мкм, а памер збожжа WC складае 400 нм. Нямецкая кампанія DURUM мае прамысловае вытворчасць. Me lenvk вывучаў парашок WC10Co4Cr, прыгатаваны з выкарыстаннем карбіду вальфраму з рознымі памерамі зярністасці ў якасці сыравіны, такіх як памер збожжа WC>12 мкм (звычайная структура), памер збожжа WC 0,2~0,4 мкм (дробная зярністасць), памер збожжа WC ~0,2 мкм (ультрамелкозернистая структура); Памер збожжа WC

12 мкм (звычайная структура), памер збожжа WC 0,2~0,4 мкм (дробная зярністасць), памер збожжа WC ~0,2 мкм (ультрамелкозернистая структура); Памер збожжа WC

6. Біямедыцынскія і папяровы друк

Тэхналогія тэрмічнага распылення ўсё шырэй выкарыстоўваецца ў медыцынскай прамысловасці, напрыклад, вакуумная плазма, HVOF напыленне Ti, гідраксіапатыт і гідраксіапатыт + Ti пакрыцця, якія выкарыстоўваюцца ў медыцынскай прамысловасці (стаматалогія, артапедыя). Выбуховае распыленне TiO2-Ag, напрыклад, нанясенне на медныя змеявікі кандыцыянераў, можа стрымліваць рост бактэрый і падтрымліваць іх у чысціні.