حوزه های کاربردی فناوری اسپری حرارتی

در سال‌های اخیر، فن‌آوری‌های اسپری حرارتی از فرآیندهای خامی که کنترل آنها نسبتاً دشوار بود، به ابزارهای دقیق‌تری تبدیل شده‌اند که در آن فرآیند برای در نظر گرفتن خواص مواد رسوب‌شده و پوشش‌های مورد نیاز طراحی می‌شود.

فن آوری اسپری حرارتی به طور مداوم در حال توسعه است و کاربردهای جدیدی برای مواد و سازه های پوششی با اسپری حرارتی دیده می شود. بیایید زمینه های اصلی کاربرد فناوری اسپری حرارتی را بیاموزیم.

1. هوانوردی

فناوری پاشش حرارتی به طور گسترده در زمینه هوانوردی استفاده می شود، مانند پاشش پوشش های مانع حرارتی (لایه باندینگ + لایه سطحی سرامیکی) بر روی تیغه های موتور هواپیما. پاشش پلاسما، لایه‌های پیوندی پاشش شعله مافوق صوت، مانند NiCoCrAlY و CoNiCrAlY، و لایه سطحی سرامیکی، مانند اکسید 8% Y0-ZrO(YSZ) (حاوی اکسید خاکی کمیاب) دوپینگ اصلاح YSZ، مانند TiO+YSZ، YSZ+ اکسیدهای مبتنی بر زیرکونات لانتانیم خاکی کمیاب مانند La(ZoCe)024 نیز به عنوان پوشش‌های سد حرارتی روی محفظه‌های احتراق موتور موشک مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. محور چرخاننده اصلی هلیکوپترها برای عملیات نظامی در مناطق بیابانی به راحتی توسط ماسه فرسایش می یابد. استفاده از HVOF و پاشش مواد منفجره WC12Co می تواند مقاومت به سایش آن را بهبود بخشد. HVOF پوشش Al-SiC را روی بستر آلیاژ منیزیم برای هوانوردی می پاشد که می تواند مقاومت در برابر سایش را بهبود بخشد.

2. صنعت فولاد و نفت

صنعت آهن و فولاد یکی از زمینه های مهم کاربرد اسپری حرارتی است و دومین صنعت بزرگ در چین پس از کاربرد اسپری حرارتی در صنعت هوانوردی است. در سال 2009، تولید فولاد خام چین 47 درصد از تولید فولاد خام جهان را به خود اختصاص داد. این کشور فولاد واقعی است، اما یک نیروگاه فولادی نیست. برخی از فولادهای باکیفیت هنوز نیاز به واردات در مقادیر زیاد دارد. یکی از دلایل مهمتر این است که سمپاشی حرارتی چین در صنعت فولاد کمتر استفاده می شود. مانند لوله کوره بلند، غلتک کوره بازپخت با دمای بالا، غلتک انتقال صفحه غلتکی داغ، غلتک نگهدارنده، غلتک صاف کننده، بالابر گالوانیزه غلتک، غلتک غرق و غیره. استفاده از پوشش اسپری حرارتی بر روی این قطعات می تواند راندمان کار را تا حد زیادی بهبود بخشد. کاهش هزینه ها، بهبود کیفیت محصولات و مزایای قابل توجه 19-0.

در کنفرانس ITSC در سال 2011، متخصص ژاپنی Namba به بررسی اختراعات مربوط به کاربرد پاشش حرارتی در صنعت فولاد در سراسر جهان پرداخت. نتایج نظرسنجی نشان می‌دهد که از سال 1990 تا 2009، اختراعات ژاپنی 39 درصد، پتنت‌های ایالات متحده 22 درصد، اختراعات اروپایی 17 درصد، پتنت‌های چینی 9 درصد، پتنت‌های کره‌ای 6 درصد، پتنت‌های روسیه 3 را به خود اختصاص داده‌اند. درصد، اختراعات برزیل 3 درصد و پتنت های هند 1 درصد را تشکیل می دهند. در مقایسه با کشورهای توسعه یافته مانند ژاپن، اروپا و ایالات متحده، کاربرد سمپاشی حرارتی در صنعت فولاد در چین کمتر است و فضای توسعه بسیار زیاد است.

گزارش تفصیلی مربوط به جلسه نیز شامل پودرهای NiCrAlY و YO به عنوان مواد اولیه، پودرهای پاشش NiCrAlY-Y0 به روش زینترینگ و اختلاط آگلومراسی و پوشش ها با تفنگ اسپری HVOFDJ2700 تهیه شد. شبیه سازی ضد تجمع رول های کوره در صنعت فولاد. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که پوشش پودری تهیه‌شده با روش تف جوشی آگلومراسی دارای مقاومت عالی در برابر تجمع اکسید منگنز است، اما مقاومت ضعیفی در برابر تجمع اکسید آهن دارد. پوشش های تهیه شده از پودرهای مخلوط.

فن آوری پاشش حرارتی به طور گسترده در خطوط لوله گاز، نفت و پوشش های ضد خوردگی و مقاوم در برابر سایش پاشش سطح شیر دریچه استفاده می شود که بیشتر آنها پوشش WC10Co4Cr پاشش HVOF هستند.

3. انرژی جدید، تجهیزات جدید و توربین های گاز

سلول های سوخت جامد (SOFCs) در حال حاضر در جهت صفحات تخت و صفحات نازک، از جمله آند، الکترولیت، کاتد، طراحی شده اند.و لایه های محافظ در حال حاضر، طراحی مواد و فن آوری تولید سلول های سوخت جامد بالغ شده است و مشکل اصلی مشکل آماده سازی است. فناوری پاشش حرارتی (پاشش پلاسما با فشار کم، پاشش پلاسمای خلاء) به محبوب ترین فناوری تبدیل شده است. کاربرد موفقیت آمیز پاشش حرارتی بر روی SOFC آخرین کاربرد فناوری پاشش حرارتی در انرژی های جدید است و همچنین توسعه مواد سمپاشی مرتبط را ترویج می کند. به عنوان مثال مواد اسپری LaSrMnO (LSM) پلاسما اسپری شده، شرکت HC.Starck آلمان در حال حاضر تولید و فروش این ماده و مواد مرتبط را آغاز کرده است. محققان همچنین از اسپری پلاسما در فاز مایع برای آماده سازی ماده الکترود LiFePO برای باتری های لیتیوم یون استفاده کردند. گزارش های تحقیقاتی مرتبط

توسعه فناوری پاشش حرارتی از به روز رسانی تجهیزات جدا نیست. هر کنفرانس بین المللی پاشش حرارتی گزارش هایی در مورد تجهیزات جدید مرتبط خواهد داشت. به دلیل دمای پایین و طراحی با سرعت بالا، تفنگ اسپری K2 برای پاشش GTV HVOF می‌تواند پوشش‌های فلزی مانند پوشش‌های Cu را اسپری کند و میزان اکسیژن پوشش تنها 0.04 درصد است که با اسپری سرد قابل مقایسه است. با استفاده از یک سیستم پاشش فشار بالا HVOF، فشار محفظه احتراق می تواند به 1 ~ 3MPa برسد، و جریان شعله دمای پایین و سرعت بالا است، پودر فولاد ضد زنگ 316L پاشش می کند، راندمان رسوب می تواند به 90٪ برسد.

پره های توربین گاز صنعتی شروع به استفاده از پوشش های سد حرارتی پاشیده شده با پلاسما، مانند سیستم های پوشش YSZ، LazZrzO، SmzZrzO، GdzZr20 کرده اند که به طور گسترده در خارج از کشور استفاده می شود و در حال حاضر یک زمینه تحقیقاتی محبوب در چین است.

4. مقاومت در برابر سایش مکانیکی

فناوری پاشش حرارتی همواره بخش مهمی از هر کنفرانس بین المللی پاشش حرارتی در زمینه مقاومت به سایش بوده است، زیرا تقریباً تمام سطوح قطعه کار دارای سایش و پارگی هستند و تقویت و ترمیم سطوح از روندهای آتی توسعه فناوری است، به ویژه با فناوری طیف گسترده ای از کاربردها در صنعت مقاوم در برابر سایش و همچنین توسعه مواد مقاوم در برابر سایش اسپری حرارتی را ترویج می کند. پرکاربردترین پوشش های مقاوم در برابر سایش عبارتند از: جوشکاری اسپری (پاشش با شعله + ذوب مجدد) آلیاژهای NiCrBSi که بیشترین استفاده و مطالعه را نیز در زمینه مقاوم در برابر سایش دارند، مانند HVOF پاشش پوشش FeCrNBC، پاشش قوس NiCrBSi پس از ذوب مجدد تحقیقات. در ریزساختار و مقاومت در برابر سایش و غیره؛ پاشش HVOF، پوشش‌های مبتنی بر کاربید تنگستن پاشش سرد، و پوشش‌های مبتنی بر کاربید کروم بیشترین کاربرد و تحقیق در زمینه مقاومت در برابر سایش را دارند. پودرهای اسپری مبتنی بر کاربید تنگستن در صنعت پیشرفته چین به واردات متکی هستند، مانند اسپری هواپیما از قاب سقوط، غلتک غرق، غلتک موجدار و غیره. با توسعه فناوری اسپری سرد و اسپری گرم برای تهیه پوشش مبتنی بر کاربید تنگستن، همچنین الزامات جدیدی برای پودر پاشش مبتنی بر کاربید تنگستن وجود دارد، مانند اندازه ذرات پودر مورد نیاز -20um+5um.

5. نانوساختارها و مواد جدید

پوشش‌های نانوساختار، پودرها و مواد جدید در طول سال‌ها مورد توجه تحقیقات بین‌المللی بوده‌اند. پوشش نانوساختار WC12Co با پاشش HVOF تهیه می شود. اندازه ذرات پودر اسپری شده -10μm+2μm و اندازه دانه WC 400nm است. شرکت DURUM آلمان تولید صنعتی کرده است. Me lenvk پودر WC10Co4Cr تهیه شده با استفاده از کاربید تنگستن با اندازه دانه های مختلف به عنوان مواد خام، مانند اندازه دانه WC> 12um (ساختار معمولی)، اندازه دانه WC 0.2~0.4um (ساختار دانه ریز)، اندازه دانه WC ~0.2um مورد مطالعه قرار گرفت. (ساختار دانه بسیار ریز)؛ اندازه دانه WC

12um (ساختار معمولی)، اندازه دانه WC 0.2~0.4um (ساختار دانه ریز)، اندازه دانه WC ~0.2um مورد مطالعه قرار گرفت. (ساختار دانه بسیار ریز)؛ اندازه دانه WC

6. چاپ زیست پزشکی و کاغذ

فناوری اسپری حرارتی به طور گسترده‌تری در صنعت پزشکی استفاده می‌شود، مانند پوشش‌های پلاسمای خلاء، تیتانیم اسپری شده HVOF، هیدروکسی آپاتیت و پوشش‌های هیدروکسی آپاتیت + Ti که در صنعت پزشکی (دندانپزشکی، ارتوپدی) استفاده می‌شوند. اسپری انفجاری TiO2-Ag، مانند رسوب روی کویل های مس کولر گازی، می تواند رشد باکتری ها را مهار کرده و آنها را تمیز نگه دارد.