Anvendelsesområder for termisk sprayteknologi

I de senere år har termiske sprøjteteknologier udviklet sig fra rå processer, der var relativt svære at kontrollere, til stadig mere præcise værktøjer, hvor processen er skræddersyet til at tage hensyn til egenskaberne af både det aflejrede materiale og de nødvendige belægninger.

Termisk sprøjteteknologi udvikles løbende, og nye anvendelser ses for termisk sprøjtede belægningsmaterialer og -strukturer. Lad os lære de vigtigste anvendelsesområder for termisk sprayteknologi.

1. Luftfart

Termisk sprøjteteknologi er meget udbredt i luftfartsområdet, såsom sprøjtning af termiske barrierebelægninger (bindelag + keramisk overfladelag) på flymotorblade. Plasmasprøjtning, supersoniske flammesprøjtende bindelag, såsom NiCoCrAlY og CoNiCrAlY, og keramisk overfladelag, såsom 8% Y0-ZrO(YSZ)-oxid (indeholdende sjældne jordarters oxid) doping YSZ-modifikation, såsom TiO+YSZ, YSZ+ A10 eller sjældne jordarters lanthanzirkonat-baserede oxider såsom La(ZoCe)024 er også blevet undersøgt som termiske barrierebelægninger på raketmotorers forbrændingskamre5. Hovedrotorakslen af ​​helikoptere til militære operationer i ørkenområder er let eroderet af sand. Brugen af ​​HVOF og eksplosiv sprøjtning af WC12Co kan forbedre slidstyrken. HVOF sprøjter Al-SiC-belægning på magnesiumlegeringssubstratet til luftfart, hvilket kan forbedre slidstyrken.

2. Stål- og olieindustrien

Jern- og stålindustrien er et vigtigt område inden for termisk spraypåføring, og det er den næststørste industri i Kina efter termisk spraypåføring i luftfartsindustrien. I 2009 tegnede Kinas råstålproduktion sig for 47% af verdens råstålproduktion. Det er et sandt stålland, men det er ikke et stålkraftcenter. Noget højkvalitetsstål mangler stadig at blive importeret i store mængder. En af de vigtigere årsager er, at Kinas termiske sprøjtning er mindre brugt i stålindustrien. Såsom højovnsrør, højtemperatur-udglødningsovnrulle, varmvalsepladetransportrulle, støtterulle, udretningsvalse, galvaniseret løfterulle, synkevalse osv. Brugen af ​​termisk sprøjtebelægning på disse komponenter kan i høj grad forbedre arbejdseffektiviteten og reducere omkostningerne, Forbedre kvaliteten af ​​produkter, og fordelene er betydelige 19-0.

På ITSC-konferencen i 2011 undersøgte den japanske ekspert Namba patenterne i forbindelse med anvendelsen af ​​termisk sprøjtning i stålindustrien verden over. Undersøgelsesresultaterne viser, at fra 1990 til 2009 tegnede japanske patenter sig for 39%, amerikanske patenter tegnede sig for 22%, europæiske patenter tegnede sig for 17%, kinesiske patenter tegnede sig for 9%, koreanske patenter tegnede sig for 6%, russiske patenter tegnede sig for 3 %, brasilianske patenter udgør 3 %, og indiske patenter udgør 1 %. Sammenlignet med udviklede lande som Japan, Europa og USA er anvendelsen af ​​termisk sprøjtning i stålindustrien i Kina mindre, og udviklingsrummet er enormt.

De detaljerede rapporter relateret til mødet omfattede også NiCrAlY- og YO-pulvere som råmaterialer, NiCrAlY-Y0-sprøjtepulvere blev fremstillet ved agglomerationssintring og blandingsmetoder, og belægninger blev fremstillet med HVOFDJ2700-sprøjtepistol. Simuler anti-opbygningen af ​​ovnruller i stålindustrien. Forskningsresultaterne viser, at pulverbelægningen fremstillet ved agglomerationssintringsmetoden har fremragende modstand mod opbygning af manganoxid, men dårlig modstand mod opbygning af jernoxid. Belægninger fremstillet af blandede pulvere.

Termisk sprøjteteknologi er meget udbredt i gas-, olierørledninger og portventiloverfladesprøjtning anti-korrosions- og slidbestandige belægninger, hvoraf de fleste er HVOF-sprøjtning WC10Co4Cr-belægning.

3. Ny energi, nyt udstyr og gasturbiner

Fast brændselsceller (SOFC'er) er nu designet i retning af flade plader og tynde plader, herunder anoder, elektrolytter, katoder,og beskyttende lag. På nuværende tidspunkt er materialedesignet og produktionsteknologien for faste brændselsceller modnet, og hovedproblemet er forberedelsesproblemet. Termisk sprøjteteknologi (lavtryksplasmasprøjtning, vakuumplasmasprøjtning) er blevet den mest populære teknologi. Den vellykkede anvendelse af termisk sprøjtning på SOFC er den seneste anvendelse af termisk sprøjteteknologi i ny energi og fremmer også udviklingen af ​​relaterede sprøjtematerialer. For eksempel har det plasmasprøjtede LaSrMnO (LSM) spraymateriale, det tyske firma HC.Starck allerede startet produktion og salg af dette materiale og relaterede materialer. Forskerne brugte også væskefase plasmasprøjtning til at forberede elektrodematerialet LiFePO til lithium-ion-batterier. relaterede forskningsrapporter.

Udviklingen af ​​termisk sprøjteteknologi er uadskillelig fra opdateringen af ​​udstyr. Hver international termisk sprøjtekonference vil have rapporter om relateret nyt udstyr. På grund af sin lave temperatur og højhastighedsdesign kan K2-sprøjtepistolen til GTV HVOF-sprøjtning sprøjte metalbelægninger såsom Cu-belægninger, og iltindholdet i belægningen er kun 0,04%, hvilket kan sammenlignes med koldsprøjtning. Ved hjælp af et højtryks HVOF-sprøjtesystem kan forbrændingskammertrykket nå 1 ~ 3MPa, og flammestrømmen er lav temperatur og høj hastighed, sprøjtning af 316L rustfrit stålpulver, afsætningseffektiviteten kan nå 90%.

Industrielle gasturbineblade er begyndt at bruge plasma-sprøjtede termiske barrierebelægninger, såsom YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 belægningssystemer, som er meget udbredt i udlandet og i øjeblikket er et populært forskningsfelt i Kina.

4. Mekanisk slidstyrke

Termisk sprøjteteknologi har altid været en vigtig del af enhver international termisk sprøjtekonference inden for slidstyrke, fordi næsten alle emneoverflader har slid, og overfladeforstærkning og reparation er fremtidens tendenser inden for teknologisk udvikling, især med Teknologien har en bred vifte af anvendelser i den slidstærke industri og fremmer også udviklingen af ​​slidbestandige termiske spraymaterialer. De mest udbredte slidbestandige belægninger er: sprøjtesvejsning (flammesprøjtning + omsmeltning) NiCrBSi-legeringer, som også er de mest udbredte og undersøgte inden for det slidbestandige område, såsom HVOF-sprøjtning af FeCrNBC-belægning, lysbuesprøjtning af NiCrBSi efter omsmeltning. om mikrostruktur og slidstyrke osv.; HVOF-sprøjtning, koldsprøjtning af wolframcarbid-baserede belægninger og chromcarbid-baserede belægninger er de mest udbredte og forskede inden for slidstyrke; Kinas high-end industri wolframcarbid-baserede spraypulvere er afhængige af import, såsom fly Sprøjtning af den faldende ramme, synkende valse, bølgerulle osv. Med udviklingen af ​​kold sprøjtning og varm sprøjtning teknologi til at forberede wolframcarbid-baseret belægning, der er også nye krav til wolframcarbid-baseret sprøjtepulver, såsom kravet til pulverpartikelstørrelse er -20um+5um.

5. Nanostrukturer og nye materialer

Nanostrukturerede belægninger, pulvere og nye materialer har været i fokus for international forskning gennem årene. Nanostruktureret WC12Co-belægning er fremstillet ved HVOF-sprøjtning. Partikelstørrelsen af ​​det sprøjtede pulver er -10μm+2μm, og WC-kornstørrelsen er 400nm. Den tyske DURUM-virksomhed har industrialiseret produktionen. Me lenvk studerede WC10Co4Cr-pulveret fremstillet ved at bruge wolframcarbid med forskellige kornstørrelser som råmateriale, såsom WC-kornstørrelse >12um (konventionel struktur), WC-kornstørrelse 0,2~0,4um (finkornstruktur), WC-kornstørrelse ~0,2um (ultra-fin kornstruktur); WC-kornstørrelse

12um (konventionel struktur), WC-kornstørrelse 0,2~0,4um (finkornstruktur), WC-kornstørrelse ~0,2um (ultra-fin kornstruktur); WC-kornstørrelse

6. Biomedicinsk og papirtryk

Termisk sprayteknologi er mere og mere udbredt i den medicinske industri, såsom vakuumplasma, HVOF-sprayet Ti, hydroxyapatit og hydroxyapatit + Ti-belægninger, der anvendes i den medicinske industri (dental, ortopædi). Eksplosiv sprøjtning af TiO2-Ag, såsom aflejring på Cu-spoler i klimaanlæg, kan hæmme bakterievækst og holde dem rene.