Ámbitos de aplicación da tecnoloxía de pulverización térmica

Nos últimos anos, as tecnoloxías de pulverización térmica pasaron de procesos crus relativamente difíciles de controlar, a ferramentas cada vez máis precisas onde o proceso se adapta para ter en conta as propiedades tanto do material depositado como dos revestimentos necesarios.

A tecnoloxía de pulverización térmica está a desenvolverse continuamente e vense novas aplicacións para materiais e estruturas de revestimento pulverizados térmicamente. Aprendemos as principais áreas de aplicación da tecnoloxía de pulverización térmica.

1. Aviación

A tecnoloxía de pulverización térmica úsase amplamente no campo da aviación, como a pulverización de revestimentos de barreira térmica (capa de unión + capa de superficie cerámica) nas aspas do motor de avións. Pulverización de plasma, capas de unión por pulverización con chama supersónica, como NiCoCrAlY e CoNiCrAlY, e capa superficial de cerámica, como óxido de Y0-ZrO(YSZ) ao 8% (que contén óxido de terras raras), modificación YSZ dopadora, como TiO+YSZ, YSZ+ A10 ou Os óxidos a base de circonato de lantano de terras raras como o La(ZoCe)024 tamén foron estudados como revestimentos de barreira térmica en cámaras de combustión de motores de foguetes5. O eixe do rotor principal dos helicópteros para operacións militares en zonas desérticas é facilmente erosionado pola area. O uso de HVOF e a pulverización explosiva de WC12Co poden mellorar a súa resistencia ao desgaste. HVOF pulveriza revestimento de Al-SiC sobre o substrato de aliaxe de magnesio para a aviación, o que pode mellorar a resistencia ao desgaste.

2. Industria do aceiro e do petróleo

A industria do ferro e do aceiro é un campo importante de aplicación de pulverización térmica, e é a segunda industria máis grande de China despois da aplicación de pulverización térmica na industria da aviación. En 2009, a produción de aceiro bruto de China representou o 47% da produción mundial de aceiro bruto. É un verdadeiro país siderúrxico, pero non é unha potencia siderúrxica. Aínda hai que importar algúns aceiros de alta calidade en grandes cantidades. Unha das razóns máis importantes é que a pulverización térmica de China é menos utilizada na industria siderúrxica. Como toba de alto forno, rolo de forno de recocido de alta temperatura, rolo de transporte de placas de rolo quente, rolo de apoio, rolo de endereitamento, rolo de elevación galvanizado, rolo de afundimento, etc. reducir custos, mellorar a calidade dos produtos, e os beneficios son significativos 19-0.

Na conferencia ITSC de 2011, o experto xaponés Namba investigou as patentes relacionadas coa aplicación da pulverización térmica na industria do aceiro en todo o mundo. Os resultados da enquisa mostran que de 1990 a 2009, as patentes xaponesas representaron o 39%, as patentes estadounidenses o 22%, as europeas o 17%, as chinesas o 9%, as coreanas o 6% e as rusas o 3. %, as patentes brasileiras representan o 3% e as indias o 1%. En comparación con países desenvolvidos como Xapón, Europa e Estados Unidos, a aplicación de pulverización térmica na industria siderúrxica en China é menor e o espazo de desenvolvemento é enorme.

Os informes detallados relacionados coa reunión tamén incluíron po de NiCrAlY e YO como materias primas, os po de pulverización de NiCrAlY-Y0 preparáronse mediante métodos de sinterización e mestura de aglomeración e os revestimentos foron preparados coa pistola de pulverización HVOFDJ2700. Simula a anti-acumulación de rolos de forno na industria siderúrxica. Os resultados da investigación mostran que o revestimento en po preparado polo método de sinterización por aglomeración ten unha excelente resistencia á acumulación de óxido de manganeso, pero unha escasa resistencia á acumulación de óxido de ferro. Revestimentos preparados a partir de po mixto.

A tecnoloxía de pulverización térmica úsase amplamente en gas, oleodutos e válvulas de compuerta para pulverizar revestimentos anticorrosión e resistentes ao desgaste, a maioría dos cales son revestimentos de pulverización HVOF WC10Co4Cr.

3. Nova enerxía, novos equipos e turbinas de gas

As pilas de combustible sólido (SOFC) están deseñadas agora na dirección de placas planas e placas delgadas, incluíndo ánodos, electrólitos, cátodos, etc.e capas protectoras. Na actualidade, o deseño de materiais e a tecnoloxía de produción de pilas de combustible sólidas maduraron e o principal problema é o problema de preparación. A tecnoloxía de pulverización térmica (pulverización de plasma a baixa presión, pulverización de plasma ó baleiro) converteuse na tecnoloxía máis popular. A aplicación exitosa da pulverización térmica en SOFC é a última aplicación da tecnoloxía de pulverización térmica en novas enerxías e tamén promove o desenvolvemento de materiais de pulverización relacionados. Por exemplo, o material de pulverización LaSrMnO (LSM) pulverizado por plasma, a empresa alemá HC.Starck xa comezou a produción e vendas deste material e materiais relacionados. Os investigadores tamén utilizaron pulverización de plasma en fase líquida para preparar o material do electrodo LiFePO para baterías de iones de litio. informes de investigación relacionados.

O desenvolvemento da tecnoloxía de pulverización térmica é inseparable da actualización dos equipos. Cada conferencia internacional de pulverización térmica terá informes sobre novos equipos relacionados. Debido á súa baixa temperatura e deseño de alta velocidade, a pistola de pulverización K2 para pulverización GTV HVOF pode pulverizar revestimentos metálicos como revestimentos de Cu, e o contido de osíxeno do revestimento é só do 0,04%, o que é comparable á pulverización en frío. Usando un sistema de pulverización HVOF de alta presión, a presión da cámara de combustión pode alcanzar 1 ~ 3MPa e o fluxo de chama é de baixa temperatura e alta velocidade, pulverizando po de aceiro inoxidable 316L, a eficiencia de deposición pode alcanzar o 90%.

As palas de turbinas de gas industriais comezaron a usar revestimentos de barreira térmica pulverizadas con plasma, como os sistemas de revestimento YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, que son amplamente utilizados no estranxeiro e son actualmente un campo de investigación popular en China.

4. Resistencia mecánica ao desgaste

A tecnoloxía de pulverización térmica sempre foi unha parte importante de todas as conferencias internacionais de pulverización térmica no campo da resistencia ao desgaste porque case todas as superficies das pezas de traballo teñen desgaste, e o fortalecemento e reparación de superficies son as tendencias futuras do desenvolvemento tecnolóxico, especialmente coa tecnoloxía. ampla gama de aplicacións na industria resistente ao desgaste e tamén promove o desenvolvemento de materiais resistentes ao desgaste por pulverización térmica. Os revestimentos resistentes ao desgaste máis utilizados son: soldadura por pulverización (pulverización con chama + refusión) aliaxes NiCrBSi, que tamén son as máis utilizadas e estudadas no campo resistente ao desgaste, como o revestimento de FeCrNBC por pulverización HVOF, a pulverización por arco de NiCrBSi despois da refusión Investigación sobre microestrutura e resistencia ao desgaste, etc.; A pulverización HVOF, os revestimentos a base de carburo de tungsteno por pulverización en frío e os revestimentos a base de carburo de cromo son os máis utilizados e investigados no campo da resistencia ao desgaste; Os po de pulverización a base de carburo de tungsteno da industria de alta gama de China dependen das importacións, como aeronaves. Pulverización do cadro que cae, rolo de afundimento, rolo ondulado, etc. Co desenvolvemento da tecnoloxía de pulverización en frío e pulverización quente para preparar o revestimento a base de carburo de tungsteno, tamén hai novos requisitos para o po de pulverización a base de carburo de tungsteno, como o requisito de tamaño de partícula do po é de -20um+5um.

5. Nanoestruturas e novos materiais

Os revestimentos, os po e os novos materiais nanoestruturados foron o foco da investigación internacional ao longo dos anos. O revestimento WC12Co nanoestructurado prepárase mediante pulverización HVOF. O tamaño das partículas do po pulverizado é de -10 μm + 2 μm e o tamaño do gran do WC é de 400 nm. A empresa alemá DURUM ten unha produción industrializada. Me lenvk estudou o po WC10Co4Cr preparado usando carburo de tungsteno con diferentes tamaños de gran como materias primas, como tamaño de gran WC> 12um (estrutura convencional), tamaño de gran WC 0,2 ~ 0,4um (estrutura de gran fino), tamaño de gran WC ~ 0,2um (estrutura de gran ultrafino); Tamaño de gran WC

12um (estrutura convencional), tamaño de gran WC 0,2 ~ 0,4um (estrutura de gran fino), tamaño de gran WC ~ 0,2um (estrutura de gran ultrafino); Tamaño de gran WC

6. Impresión biomédica e en papel

A tecnoloxía de pulverización térmica é cada vez máis amplamente utilizada na industria médica, como o plasma ao baleiro, os revestimentos de Ti pulverizado con HVOF, hidroxiapatita e hidroxiapatita + Ti usados ​​na industria médica (dental, ortopedia). A pulverización explosiva de TiO2-Ag, como a deposición nas bobinas de Cu dos acondicionadores de aire, pode inhibir o crecemento bacteriano e mantelos limpos.