Области на приложение на технологията за термично пръскане

През последните години технологиите за термично пръскане се развиха от груби процеси, които бяха сравнително трудни за контролиране, във все по-прецизни инструменти, при които процесът е пригоден да вземе предвид свойствата както на отложения материал, така и на изискваните покрития.

Технологията за термично пръскане непрекъснато се развива и се виждат нови приложения за термично напръскани покрития и структури. Нека научим основните области на приложение на технологията за термичен спрей.

1. Авиация

Технологията за термично пръскане се използва широко в областта на авиацията, като например пръскане на термични бариерни покрития (свързващ слой + керамичен повърхностен слой) върху лопатките на авиационни двигатели. Плазмено пръскане, свързващи слоеве със свръхзвуково пламъчно пръскане, като NiCoCrAlY и CoNiCrAlY, и керамичен повърхностен слой, като 8% Y0-ZrO(YSZ) оксид (съдържащ редкоземни оксиди) YSZ модификация, като TiO+YSZ, YSZ+ A10 или Оксидите на базата на редкоземни лантанов цирконат като La(ZoCe)024 също са изследвани като термични бариерни покрития върху горивните камери на ракетни двигатели5. Валът на главния ротор на хеликоптери за военни операции в пустинни райони лесно се разяжда от пясък. Използването на HVOF и експлозивно пръскане на WC12Co може да подобри устойчивостта му на износване. HVOF пръска Al-SiC покритие върху субстрата от магнезиева сплав за авиацията, което може да подобри устойчивостта на износване.

2. Стоманодобивна и петролна промишленост

Желязната и стоманодобивната промишленост е важна област за приложение на термично пръскане и е втората по големина индустрия в Китай след прилагането на термично пръскане в авиационната индустрия. През 2009 г. производството на сурова стомана в Китай представляваше 47% от световното производство на сурова стомана. Това е истинска стоманена страна, но не е стоманена електростанция. Някои висококачествени стомани все още трябва да бъдат внесени в големи количества. Една от по-важните причини е, че термичното пръскане в Китай се използва по-малко в стоманодобивната промишленост. Като фурма за доменна пещ, валяк за пещ за високотемпературно отгряване, ролка за транспортиране на гореща ролкова плоча, поддържаща ролка, валяк за изправяне, поцинкована повдигаща ролка, потъваща ролка и др. Използването на термично покритие върху тези компоненти може значително да подобри ефективността на работа и намаляване на разходите, подобряване на качеството на продуктите и ползите са значителни 19-0.

На конференцията на ITSC през 2011 г. японският експерт Намба проучи патентите, свързани с прилагането на термично пръскане в стоманодобивната индустрия по света. Резултатите от проучването показват, че от 1990 г. до 2009 г. японските патенти представляват 39%, американските патенти представляват 22%, европейските патенти представляват 17%, китайските патенти представляват 9%, корейските патенти представляват 6%, руските патенти представляват 3% %, бразилските патенти представляват 3%, а индийските патенти представляват 1%. В сравнение с развитите страни като Япония, Европа и Съединените щати, приложението на термично пръскане в стоманодобивната промишленост в Китай е по-малко, а пространството за развитие е огромно.

Подробните доклади, свързани със срещата, също включваха прахове NiCrAlY и YO като суровини, праховете за пръскане NiCrAlY-Y0 бяха приготвени чрез методи на агломерационно синтероване и смесване, а покритията бяха приготвени с пистолет за пръскане HVOFDJ2700. Симулирайте анти-натрупването на ролките на пещта в стоманодобивната промишленост. Резултатите от изследването показват, че праховото покритие, получено чрез метода на агломерационно синтероване, има отлична устойчивост срещу натрупване на манганов оксид, но слаба устойчивост на натрупване на железен оксид. Покрития, приготвени от смесени прахове.

Технологията за термично пръскане се използва широко в антикорозионни и износоустойчиви покрития за пръскане на газопроводи, нефтопроводи и шибърни клапани, повечето от които са HVOF пръскане WC10Co4Cr покритие.

3. Нова енергия, ново оборудване и газови турбини

Клетките с твърдо гориво (SOFC) сега са проектирани в посока на плоски плочи и тънки плочи, включително аноди, електролити, катоди,и защитни слоеве. Понастоящем материалният дизайн и технологията на производство на твърди горивни клетки са узрели и основният проблем е проблемът с подготовката. Технологията за термично пръскане (плазмено пръскане с ниско налягане, вакуумно плазмено пръскане) се превърна в най-популярната технология. Успешното прилагане на термично пръскане върху SOFC е най-новото приложение на технология за термично пръскане в новата енергия и също така насърчава разработването на свързани материали за пръскане. Например, плазмено пръсканият LaSrMnO (LSM) спрей материал, немската компания HC.Starck вече е започнала производството и продажбите на този материал и свързаните с него материали. Изследователите също са използвали плазмено пръскане в течна фаза, за да подготвят електродния материал LiFePO за литиево-йонни батерии. свързани изследователски доклади.

Развитието на технологията за термично пръскане е неделимо от актуализирането на оборудването. Всяка международна конференция за термично пръскане ще има доклади за свързано ново оборудване. Поради своята конструкция с ниска температура и висока скорост, пистолетът K2 за пръскане GTV HVOF може да пръска метални покрития като Cu покрития, а съдържанието на кислород в покритието е само 0,04%, което е сравнимо със студеното пръскане. Използвайки система за пръскане под високо налягане HVOF, налягането в горивната камера може да достигне 1 ~ 3MPa, а пламъчният поток е с ниска температура и висока скорост, пръскайки 316L прах от неръждаема стомана, ефективността на отлагането може да достигне 90%.

Лопатките на промишлени газови турбини започнаха да използват плазмено напръскани термични бариерни покрития, като системи за покритие YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, които се използват широко в чужбина и в момента са популярна изследователска област в Китай.

4. Устойчивост на механично износване

Технологията за термично пръскане винаги е била важна част от всяка международна конференция за термично пръскане в областта на устойчивостта на износване, тъй като почти всички повърхности на детайлите имат износване и разкъсване, а повърхностното укрепване и ремонт са бъдещите тенденции на технологичното развитие, особено с Технологията има широк спектър от приложения в устойчивата на износване индустрия и също така насърчава развитието на устойчиви на износване материали с термичен спрей. Най-широко използваните износоустойчиви покрития са: спрей заваряване (пламъчно пръскане + претопяване) NiCrBSi сплави, които също са най-широко използваните и изследвани в областта на износоустойчивостта, като например HVOF пръскане FeCrNBC покритие, дъгово пръскане NiCrBSi след претопяване Изследвания върху микроструктурата и устойчивостта на износване и др.; HVOF пръскане, студено пръскане на покрития на базата на волфрамов карбид и покрития на базата на хромов карбид са най-широко използваните и изследвани в областта на устойчивостта на износване; Праховете за пръскане на базата на волфрамов карбид в Китай от висок клас разчитат на внос, като самолетно пръскане на падаща рамка, потъващ валяк, гофриращ валяк и т.н. има и нови изисквания за прах за пръскане на основата на волфрамов карбид, като изискването за размер на частиците на праха е -20um+5um.

5. Наноструктури и нови материали

Наноструктурираните покрития, праховете и новите материали са били в центъра на международните изследвания през годините. Наноструктурираното WC12Co покритие се приготвя чрез HVOF пръскане. Размерът на частиците на напръскания прах е -10μm+2μm, а размерът на WC зърната е 400nm. Германската компания DURUM има индустриализирано производство. Me lenvk изследва праха WC10Co4Cr, приготвен чрез използване на волфрамов карбид с различни размери на зърното като суровини, като WC размер на зърното>12um (конвенционална структура), WC размер на зърното 0,2~0,4um (фина зърнеста структура), WC размер на зърното ~0,2um (ултра-фина зърнеста структура); WC размер на зърното

12um (конвенционална структура), WC размер на зърното 0,2~0,4um (фина зърнеста структура), WC размер на зърното ~0,2um (ултра-фина зърнеста структура); WC размер на зърното

6. Биомедицински и хартиен печат

Технологията за термично пръскане се използва все по-широко в медицинската индустрия, като вакуумна плазма, HVOF напръскан Ti, хидроксиапатит и хидроксиапатит + Ti покрития, използвани в медицинската индустрия (стоматология, ортопедия). Експлозивното пръскане на TiO2-Ag, като отлагане върху медни намотки на климатици, може да потисне растежа на бактериите и да ги поддържа чисти.