Ջերմային լակի տեխնոլոգիայի կիրառման ոլորտները

Վերջին տարիներին ջերմային ցողման տեխնոլոգիաները չմշակված պրոցեսներից, որոնք համեմատաբար դժվար էր վերահսկել, վերածվել են ավելի ճշգրիտ գործիքների, որտեղ գործընթացը հարմարեցված է հաշվի առնելու ինչպես նստած նյութի, այնպես էլ պահանջվող ծածկույթների հատկությունները:

Ջերմային ցողման տեխնոլոգիան շարունակաբար զարգանում է, և նոր կիրառություններ են նկատվում ջերմային ցողված ծածկույթի նյութերի և կառույցների համար: Եկեք սովորենք ջերմային լակի տեխնոլոգիայի կիրառման հիմնական ոլորտները:

1. Ավիացիա

Ջերմային ցողման տեխնոլոգիան լայնորեն կիրառվում է ավիացիոն ոլորտում, օրինակ՝ օդանավի շարժիչի շեղբերների վրա ջերմային պատնեշների (կապող շերտ + կերամիկական մակերեսային շերտ) ցողում: Պլազմային ցողում, գերձայնային բոցով ցողող միացնող շերտեր, ինչպիսիք են NiCoCrAlY և CoNiCrAlY, և կերամիկական մակերևութային շերտ, օրինակ՝ 8% Y0-ZrO(YSZ) օքսիդ (պարունակում է հազվագյուտ հողի օքսիդ) դոպինգ YSZ մոդիֆիկացիա, ինչպիսիք են TiO+YSZ, YSZ+ Հազվագյուտ հողային լանթանի ցիրկոնատի վրա հիմնված օքսիդները, ինչպիսին La(ZoCe)024-ն է, նույնպես ուսումնասիրվել են որպես հրթիռային շարժիչների այրման խցիկների ջերմային խոչընդոտներ5: Անապատային տարածքներում ռազմական գործողությունների համար ուղղաթիռների հիմնական ռոտորային լիսեռը հեշտությամբ քայքայվում է ավազից: HVOF-ի օգտագործումը և WC12Co-ի պայթուցիկ ցողումը կարող է բարելավել դրա մաշվածության դիմադրությունը: HVOF-ը ցողում է Al-SiC ծածկույթը ավիացիայի համար մագնեզիումի համաձուլվածքի հիմքի վրա, ինչը կարող է բարելավել մաշվածության դիմադրությունը:

2. Պողպատի և նավթի արդյունաբերություն

Երկաթի և պողպատի արդյունաբերությունը ջերմային լակի կիրառման կարևոր ոլորտ է, և այն Չինաստանում երկրորդ ամենամեծ արդյունաբերությունն է ավիացիոն արդյունաբերության մեջ ջերմային լակի կիրառությունից հետո: 2009 թվականին Չինաստանի հում պողպատի արդյունահանումը կազմել է աշխարհի հում պողպատի 47%-ը: Սա իսկական պողպատե երկիր է, բայց պողպատի հզորություն չէ: Որոշ բարձրորակ պողպատ դեռ պետք է ներմուծվի մեծ քանակությամբ: Առավել կարևոր պատճառներից մեկն այն է, որ Չինաստանի ջերմային ցողումը ավելի քիչ է օգտագործվում պողպատի արդյունաբերության մեջ: Ինչպես, օրինակ, պայթուցիկ վառարանի պտույտը, բարձր ջերմաստիճանի եռացող վառարանի գլանափաթեթը, տաք գլանափաթեթի փոխանցման գլանափաթեթը, հենակետային գլանափաթեթը, ուղղիչ գլանափաթեթը, ցինկապատ գլանափաթեթը, խորտակվող գլանափաթեթը և այլն: Այս բաղադրիչների վրա ջերմային լակի ծածկույթի օգտագործումը կարող է զգալիորեն բարելավել աշխատանքի արդյունավետությունը և նվազեցնել ծախսերը, բարելավել արտադրանքի որակը, և օգուտները նշանակալի են 19-0:

2011թ. ITSC կոնֆերանսում ճապոնացի փորձագետ Նամբան ուսումնասիրեց ամբողջ աշխարհում պողպատի արդյունաբերության մեջ ջերմային ցողման կիրառման հետ կապված արտոնագրերը: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ 1990-2009 թվականներին ճապոնական արտոնագրերը կազմել են 39%, ԱՄՆ արտոնագրերը կազմել են 22%, եվրոպական արտոնագրերը կազմել են 17%, չինական արտոնագրերը կազմել են 9%, կորեական արտոնագրերը կազմում են 6%, ռուսական արտոնագրերը կազմում են 3: %, բրազիլական արտոնագրերը կազմում են 3%, իսկ հնդկական արտոնագրերը կազմում են 1%: Համեմատած զարգացած երկրների հետ, ինչպիսիք են Ճապոնիան, Եվրոպան և Միացյալ Նահանգները, Չինաստանում պողպատի արդյունաբերության մեջ ջերմային ցողման կիրառումը ավելի քիչ է, իսկ զարգացման տարածքը հսկայական է:

Հանդիպման հետ կապված մանրամասն հաշվետվությունները ներառում էին նաև NiCrAlY և YO փոշիները որպես հումք, NiCrAlY-Y0 լակի փոշիները պատրաստվել են ագլոմերացիոն սինթրման և խառնման մեթոդներով, իսկ ծածկույթները պատրաստվել են HVOFDJ2700 լակի ատրճանակով: Մոդելավորել պողպատի արդյունաբերության մեջ վառարանների գլանափաթեթների հակակառուցումը: Հետազոտության արդյունքները ցույց են տալիս, որ փոշու ծածկույթը, որը պատրաստված է ագլոմերացիոն սինթրման մեթոդով, ունի գերազանց հակամանգանային օքսիդի կուտակման դիմադրություն, բայց թույլ դիմադրություն երկաթի օքսիդի կուտակմանը: Խառը փոշիներից պատրաստված ծածկույթներ:

Ջերմային ցողման տեխնոլոգիան լայնորեն օգտագործվում է գազի, նավթամուղի և դարպասի փականի մակերեսի հակակոռոզիոն և մաշվածության դիմացկուն ծածկույթներում, որոնց մեծ մասը HVOF ցողող WC10Co4Cr ծածկույթ է:

3. Նոր էներգիա, նոր սարքավորումներ և գազատուրբիններ

Պինդ վառելիքի բջիջները (SOFCs) այժմ նախագծված են հարթ թիթեղների և բարակ թիթեղների ուղղությամբ, ներառյալ անոդները, էլեկտրոլիտները, կաթոդները,և պաշտպանիչ շերտեր: Ներկայումս հասունացել են պինդ վառելիքի բջիջների նյութի նախագծման և արտադրության տեխնոլոգիան, և հիմնական խնդիրը պատրաստման խնդիրն է։ Ջերմային ցողման տեխնոլոգիան (ցածր ճնշման պլազմային ցողում, վակուումային պլազմային ցողում) դարձել է ամենատարածված տեխնոլոգիան։ Ջերմային ցողման հաջող կիրառումը SOFC-ի վրա ջերմային ցողման տեխնոլոգիայի վերջին կիրառումն է նոր էներգիայում, ինչպես նաև նպաստում է հարակից ցողման նյութերի զարգացմանը: Օրինակ, պլազմայով ցողված LaSrMnO (LSM) ցողիչ նյութը, գերմանական HC.Starck ընկերությունն արդեն սկսել է այս նյութի և հարակից նյութերի արտադրությունն ու վաճառքը։ Հետազոտողները նաև օգտագործել են հեղուկ փուլային պլազմային ցողում, որպեսզի պատրաստեն LiFePO էլեկտրոդի նյութը լիթիում-իոնային մարտկոցների համար: հարակից հետազոտական ​​հաշվետվություններ:

Ջերմային ցողման տեխնոլոգիայի զարգացումն անբաժանելի է սարքավորումների թարմացումից։ Ջերմային ցողման յուրաքանչյուր միջազգային կոնֆերանսը կունենա զեկույցներ հարակից նոր սարքավորումների վերաբերյալ: Իր ցածր ջերմաստիճանի և բարձր արագության դիզայնի պատճառով K2 լակի ատրճանակը GTV HVOF ցողման համար կարող է ցողել մետաղական ծածկույթներ, ինչպիսիք են Cu ծածկույթները, և ծածկույթի թթվածնի պարունակությունը կազմում է ընդամենը 0,04%, ինչը համեմատելի է սառը ցողման հետ: Օգտագործելով բարձր ճնշման HVOF ցողման համակարգը, այրման պալատի ճնշումը կարող է հասնել 1~3 ՄՊա, իսկ բոցի հոսքը ցածր ջերմաստիճան է և բարձր արագություն, ցողելով 316 լ չժանգոտվող պողպատի փոշի, նստեցման արդյունավետությունը կարող է հասնել 90%:

Արդյունաբերական գազատուրբինների շեղբերները սկսել են օգտագործել պլազմայով ցողված ջերմային խոչընդոտ ծածկույթներ, ինչպիսիք են YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 ծածկույթի համակարգերը, որոնք լայնորեն կիրառվում են արտասահմանում և ներկայումս Չինաստանում հայտնի հետազոտական ​​դաշտ են:

4. Մեխանիկական մաշվածության դիմադրություն

Ջերմային ցողման տեխնոլոգիան միշտ եղել է մաշվածության դիմադրության ոլորտում ջերմային ցողման յուրաքանչյուր միջազգային կոնֆերանսի կարևոր մասը, քանի որ գրեթե բոլոր մշակված մակերեսները մաշված են, և մակերեսի ամրացումն ու վերանորոգումը տեխնոլոգիական զարգացման ապագա միտումներն են, հատկապես, երբ տեխնոլոգիան ունի կիրառությունների լայն շրջանակ մաշվածության դիմացկուն արդյունաբերության մեջ և նաև նպաստում է ջերմային լակի մաշման դիմացկուն նյութերի զարգացմանը: Առավել լայնորեն օգտագործվող մաշման դիմացկուն ծածկույթներն են՝ եռակցման ցողացիրը (բոցով ցողում + վերահալում) NiCrBSi համաձուլվածքները, որոնք նաև առավել լայնորեն օգտագործվում և ուսումնասիրված են մաշման դիմացկուն ոլորտում, ինչպես օրինակ՝ HVOF ցողման FeCrNBC ծածկույթը, աղեղային ցողումը NiCrBSi վերահալումից հետո: միկրոկառուցվածքի և մաշվածության դիմադրության և այլնի վրա; HVOF ցողումը, սառը ցողացող վոլֆրամի կարբիդի վրա հիմնված ծածկույթները և քրոմի կարբիդի վրա հիմնված ծածկույթները մաշվածության դիմադրության ոլորտում առավել լայնորեն օգտագործվում և հետազոտված են. Չինաստանի բարձրակարգ արդյունաբերության վոլֆրամի կարբիդի վրա հիմնված լակի փոշիները հիմնված են ներմուծման վրա, ինչպիսիք են ինքնաթիռների ցողումը ընկնող շրջանակի, խորտակվող գլանափաթեթի, ալիքավոր գլանափաթեթի և այլնի վրա: Կան նաև նոր պահանջներ վոլֆրամի կարբիդի վրա հիմնված ցողիչ փոշու համար, օրինակ՝ փոշի մասնիկների չափի պահանջը -20մ+5մմ է:

5. Նանոկառուցվածքներ և նոր նյութեր

Նանոկառուցվածքային ծածկույթները, փոշիները և նոր նյութերը տարիների ընթացքում եղել են միջազգային հետազոտությունների ուշադրության կենտրոնում: Նանոկառուցվածքային WC12Co ծածկույթը պատրաստվում է HVOF ցողման միջոցով: Սփրված փոշու մասնիկների չափը -10մկմ+2մկմ է, իսկ WC հատիկի չափը՝ 400նմ։ Գերմանական DURUM ընկերությունն ունի արդյունաբերական արտադրություն։ Me lenvk-ն ուսումնասիրել է WC10Co4Cr փոշին, որը պատրաստված է տարբեր չափերի հատիկավոր վոլֆրամի կարբիդով որպես հումք, օրինակ՝ WC հատիկի չափը> 12մ (սովորական կառուցվածք), WC հատիկի չափը 0.2~0.4um (նուրբ հատիկի կառուցվածքը), WC հատիկի չափը ~0.2um (գերազանց նուրբ հացահատիկի կառուցվածք); WC հատիկի չափը

12մ (սովորական կառուցվածք), WC հատիկի չափը 0.2~0.4um (նուրբ հատիկի կառուցվածքը), WC հատիկի չափը ~0.2um (գերազանց նուրբ հացահատիկի կառուցվածք); WC հատիկի չափը

6. Կենսաբժշկական և թղթային տպագրություն

Ջերմային լակի տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի լայնորեն օգտագործվում է բժշկական արդյունաբերության մեջ, ինչպիսիք են վակուումային պլազման, HVOF ցողված Ti, հիդրօքսիապատիտ և հիդրօքսիապատիտ + Ti ծածկույթներ, որոնք օգտագործվում են բժշկական արդյունաբերության մեջ (ատամնաբուժություն, օրթոպեդիա): TiO2-Ag-ի պայթուցիկ ցողումը, ինչպիսին է օդորակիչների Cu պարույրների վրա նստվածքը, կարող է արգելակել բակտերիաների աճը և դրանք մաքուր պահել: