Domaines d'application de la technologie de pulvérisation thermique

Au cours des dernières années, les technologies de projection thermique ont évolué à partir de processus bruts relativement difficiles à contrôler, vers des outils de plus en plus précis où le processus est adapté pour prendre en compte les propriétés à la fois du matériau déposé et des revêtements requis.

La technologie de projection thermique se développe en permanence et de nouvelles applications voient le jour pour les matériaux et structures de revêtement projetés thermiquement. Apprenons les principaux domaines d'application de la technologie de pulvérisation thermique.

1. Aviation

La technologie de la projection thermique est largement utilisée dans le domaine aéronautique, comme la projection de revêtements barrières thermiques (couche de liaison + couche superficielle céramique) sur les aubes de moteurs d'avions. Pulvérisation au plasma, couches de liaison par pulvérisation à la flamme supersonique, telles que NiCoCrAlY et CoNiCrAlY, et couche de surface en céramique, telle que 8 % d'oxyde Y0-ZrO (YSZ) dopant la modification YSZ, telle que TiO + YSZ, YSZ + A10 ou les oxydes à base de zirconate de lanthane et de terres rares tels que La(ZoCe)024 ont également été étudiés comme revêtements de barrière thermique sur les chambres de combustion des moteurs-fusées5. L'arbre du rotor principal des hélicoptères destinés aux opérations militaires dans les zones désertiques est facilement érodé par le sable. L'utilisation de HVOF et la pulvérisation explosive de WC12Co peuvent améliorer sa résistance à l'usure. HVOF pulvérise un revêtement Al-SiC sur le substrat en alliage de magnésium pour l'aviation, ce qui peut améliorer la résistance à l'usure.

2. Industrie sidérurgique et pétrolière

L'industrie du fer et de l'acier est un domaine important d'application de pulvérisation thermique, et c'est la deuxième plus grande industrie en Chine après l'application de pulvérisation thermique dans l'industrie aéronautique. En 2009, la production d'acier brut de la Chine représentait 47 % de la production mondiale d'acier brut. C'est un véritable pays de l'acier, mais ce n'est pas une centrale sidérurgique. Certains aciers de haute qualité doivent encore être importés en grandes quantités. L'une des raisons les plus importantes est que la projection thermique chinoise est moins utilisée dans l'industrie sidérurgique. Tels que la tuyère de haut fourneau, le rouleau de four de recuit à haute température, le rouleau de transport de plaques à rouleaux chauds, le rouleau de support, le rouleau de redressement, le rouleau de levage galvanisé, le rouleau de descente, etc. L'utilisation d'un revêtement par pulvérisation thermique sur ces composants peut grandement améliorer l'efficacité du travail et réduire les coûts, Améliorer la qualité des produits, et les avantages sont importants 19-0.

Lors de la conférence ITSC 2011, l'expert japonais Namba a enquêté sur les brevets liés à l'application de la projection thermique dans l'industrie sidérurgique du monde entier. Les résultats de l'enquête montrent que de 1990 à 2009, les brevets japonais représentaient 39 %, les brevets américains 22 %, les brevets européens 17 %, les brevets chinois 9 %, les brevets coréens 6 %, les brevets russes 3 % %, les brevets brésiliens représentent 3 % et les brevets indiens 1 %. Par rapport aux pays développés tels que le Japon, l'Europe et les États-Unis, l'application de la pulvérisation thermique dans l'industrie sidérurgique en Chine est moindre et l'espace de développement est énorme.

Les rapports détaillés liés à la réunion comprenaient également les poudres NiCrAlY et YO comme matières premières, les poudres de pulvérisation NiCrAlY-Y0 ont été préparées par des méthodes de frittage et de mélange par agglomération, et les revêtements ont été préparés par un pistolet de pulvérisation HVOFJ2700. Simulez l'anti-accumulation des rouleaux de four dans l'industrie sidérurgique. Les résultats de la recherche montrent que le revêtement en poudre préparé par le procédé de frittage par agglomération a une excellente résistance à l'accumulation d'oxyde de manganèse, mais une faible résistance à l'accumulation d'oxyde de fer. Revêtements préparés à partir de poudres mélangées.

La technologie de pulvérisation thermique est largement utilisée dans les gaz, les oléoducs et les revêtements anti-corrosion et résistants à l'usure, dont la plupart sont des revêtements WC10Co4Cr à pulvérisation HVOF.

3. Nouvelles énergies, nouveaux équipements et turbines à gaz

Les piles à combustible solide (SOFC) sont désormais conçues dans le sens des plaques planes et des plaques minces, comprenant des anodes, des électrolytes, des cathodes,et des couches protectrices. À l'heure actuelle, la conception matérielle et la technologie de production des piles à combustible solide ont mûri, et le principal problème est le problème de préparation. La technologie de projection thermique (projection plasma basse pression, projection plasma sous vide) est devenue la technologie la plus populaire. L'application réussie de la projection thermique sur SOFC est la dernière application de la technologie de projection thermique dans les nouvelles énergies et favorise également le développement de matériaux de projection connexes. Par exemple, le matériau de pulvérisation LaSrMnO (LSM) pulvérisé au plasma, la société allemande HC.Starck a déjà commencé la production et la vente de ce matériau et de matériaux connexes. Les chercheurs ont également utilisé la pulvérisation de plasma en phase liquide pour préparer le matériau d'électrode LiFePO pour les batteries lithium-ion. rapports de recherche connexes.

Le développement de la technologie de projection thermique est indissociable de la mise à jour des équipements. Chaque conférence internationale sur la projection thermique présentera des rapports sur les nouveaux équipements associés. En raison de sa conception à basse température et à grande vitesse, le pistolet de pulvérisation K2 pour la pulvérisation GTV HVOF peut pulvériser des revêtements métalliques tels que les revêtements Cu, et la teneur en oxygène du revêtement n'est que de 0,04 %, ce qui est comparable à la pulvérisation à froid. En utilisant un système de pulvérisation HVOF haute pression, la pression de la chambre de combustion peut atteindre 1 ~ 3 MPa, et le flux de flamme est à basse température et à grande vitesse, pulvérisant de la poudre d'acier inoxydable 316L, l'efficacité du dépôt peut atteindre 90 %.

Les aubes de turbines à gaz industrielles ont commencé à utiliser des revêtements de barrière thermique projetés au plasma, tels que les systèmes de revêtement YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, qui sont largement utilisés à l'étranger et sont actuellement un domaine de recherche populaire en Chine.

4. Résistance à l'usure mécanique

La technologie de projection thermique a toujours été un élément important de chaque conférence internationale sur la projection thermique dans le domaine de la résistance à l'usure, car presque toutes les surfaces des pièces présentent une usure, et le renforcement et la réparation des surfaces sont les tendances futures du développement technologique, en particulier avec La technologie a un large gamme d'applications dans l'industrie de la résistance à l'usure et favorise également le développement de matériaux résistants à l'usure par pulvérisation thermique. Les revêtements anti-usure les plus utilisés sont : le soudage par pulvérisation (projection à la flamme + refusion) les alliages NiCrBSi, qui sont aussi les plus utilisés et les plus étudiés dans le domaine de la résistance à l'usure, comme le revêtement FeCrNBC par pulvérisation HVOF, la pulvérisation à l'arc NiCrBSi après refusion Recherche sur la microstructure et la résistance à l'usure, etc. ; La pulvérisation HVOF, les revêtements à base de carbure de tungstène par pulvérisation à froid et les revêtements à base de carbure de chrome sont les plus largement utilisés et étudiés dans le domaine de la résistance à l'usure ; Les poudres de pulvérisation à base de carbure de tungstène de l'industrie haut de gamme de la Chine dépendent des importations, telles que la pulvérisation du cadre tombant, du rouleau coulant, du rouleau ondulé, etc. Avec le développement de la technologie de pulvérisation à froid et de pulvérisation à chaud pour préparer un revêtement à base de carbure de tungstène, il existe également de nouvelles exigences pour la poudre de pulvérisation à base de carbure de tungstène, telles que l'exigence de taille de particules de poudre est de -20 um + 5 um.

5. Nanostructures et nouveaux matériaux

Les revêtements nanostructurés, les poudres et les nouveaux matériaux ont fait l'objet de recherches internationales au fil des ans. Le revêtement WC12Co nanostructuré est préparé par pulvérisation HVOF. La granulométrie de la poudre pulvérisée est de -10 μm + 2 μm et la granulométrie du WC est de 400 nm. La société allemande DURUM a industrialisé la production. Me lenvk a étudié la poudre de WC10Co4Cr préparée en utilisant du carbure de tungstène avec différentes granulométries comme matières premières, telles que la granulométrie WC> 12 um (structure conventionnelle), la granulométrie WC 0,2 ~ 0,4 um (structure à grains fins), la granulométrie WC ~ 0,2 um (structure à grains ultra-fins); Granulométrie WC

12 um (structure conventionnelle), la granulométrie WC 0,2 ~ 0,4 um (structure à grains fins), la granulométrie WC ~ 0,2 um (structure à grains ultra-fins); Granulométrie WC

6. Impression biomédicale et papier

La technologie de pulvérisation thermique est de plus en plus largement utilisée dans l'industrie médicale, comme le plasma sous vide, le Ti pulvérisé HVOF, l'hydroxyapatite et les revêtements hydroxyapatite + Ti utilisés dans l'industrie médicale (dentaire, orthopédie). La pulvérisation explosive de TiO2-Ag, comme le dépôt sur les bobines de Cu des climatiseurs, peut inhiber la croissance bactérienne et les garder propres.