Area Aplikasi Teknologi Thermal Spray

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi semprotan termal telah berevolusi dari proses mentah yang relatif sulit dikendalikan, menjadi alat yang semakin presisi di mana prosesnya disesuaikan untuk mempertimbangkan sifat material yang diendapkan dan lapisan yang diperlukan.

Teknologi semprotan termal terus berkembang dan aplikasi baru terlihat untuk bahan dan struktur pelapis yang disemprotkan secara termal. Mari pelajari area aplikasi utama teknologi thermal spray.

1. Penerbangan

Teknologi thermal spraying banyak digunakan dalam bidang penerbangan, seperti penyemprotan thermal barrier coating (lapisan bonding + lapisan permukaan keramik) pada bilah mesin pesawat. Penyemprotan plasma, lapisan ikatan penyemprotan api supersonik, seperti NiCoCrAlY dan CoNiCrAlY, dan lapisan permukaan keramik, seperti 8% Y0-ZrO(YSZ) oksida (mengandung oksida tanah jarang) doping modifikasi YSZ, seperti TiO+YSZ, YSZ+ A10 atau oksida berbasis lantanum zirkonat tanah jarang seperti La(ZoCe)024 juga telah dipelajari sebagai pelapis penghalang termal pada ruang pembakaran mesin roket5. Poros rotor utama helikopter untuk operasi militer di daerah gurun mudah tergerus pasir. Penggunaan HVOF dan penyemprotan eksplosif WC12Co dapat meningkatkan ketahanan ausnya. HVOF menyemprotkan lapisan Al-SiC pada substrat paduan magnesium untuk penerbangan, yang dapat meningkatkan ketahanan aus.

2. Industri Baja dan Minyak

Industri besi dan baja merupakan bidang penting aplikasi semprotan termal, dan merupakan industri terbesar kedua di China setelah aplikasi semprotan termal di industri penerbangan. Pada tahun 2009, produksi baja mentah Cina menyumbang 47% dari produksi baja mentah dunia. Ini benar-benar negara baja, tetapi bukan pembangkit tenaga baja. Beberapa baja berkualitas tinggi masih perlu diimpor dalam jumlah besar. Salah satu alasan yang lebih penting adalah penyemprotan termal China kurang digunakan dalam industri baja. Seperti blast furnace tuyere, rol tungku anil suhu tinggi, rol pembawa pelat rol panas, rol pendukung, rol pelurus, rol pengangkat galvanis, rol tenggelam, dll. Penggunaan lapisan semprotan termal pada komponen ini dapat sangat meningkatkan efisiensi kerja dan mengurangi biaya, Meningkatkan kualitas produk, dan manfaatnya signifikan 19-0.

Pada konferensi ITSC 2011, pakar Jepang Namba menyelidiki paten terkait penerapan penyemprotan termal di industri baja di seluruh dunia. Hasil survei menunjukkan bahwa dari tahun 1990 hingga 2009, paten Jepang menyumbang 39%, paten AS menyumbang 22%, paten Eropa menyumbang 17%, paten Cina menyumbang 9%, paten Korea menyumbang 6%, paten Rusia menyumbang 3 %, paten Brasil menyumbang 3%, dan paten India menyumbang 1%. Dibandingkan dengan negara maju seperti Jepang, Eropa, dan Amerika Serikat, penerapan penyemprotan termal pada industri baja di China lebih sedikit, dan ruang pengembangannya sangat besar.

Laporan terperinci terkait pertemuan tersebut juga mencakup bubuk NiCrAlY dan YO sebagai bahan baku, bubuk semprot NiCrAlY-Y0 disiapkan dengan metode sintering dan pencampuran aglomerasi, dan pelapisan disiapkan dengan pistol semprot HVOFDJ2700. Simulasikan gulungan tungku anti-penumpukan di industri baja. Hasil penelitian menunjukkan bahwa powder coating yang dibuat dengan metode aglomerasi sintering memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap pembentukan oksida besi mangan, tetapi ketahanan yang buruk terhadap pembentukan oksida besi. Pelapis dibuat dari bubuk campuran.

Teknologi penyemprotan termal banyak digunakan dalam gas, pipa minyak, dan permukaan katup penyemprotan lapisan anti korosi dan tahan aus, yang sebagian besar adalah pelapisan WC10Co4Cr penyemprotan HVOF.

3. Energi baru, peralatan baru, dan turbin gas

Sel bahan bakar padat (SOFC) sekarang dirancang ke arah pelat datar dan pelat tipis, termasuk anoda, elektrolit, katoda,dan lapisan pelindung. Saat ini, desain material dan teknologi produksi sel bahan bakar padat telah matang, dan masalah utamanya adalah masalah persiapan. Teknologi penyemprotan termal (penyemprotan plasma tekanan rendah, penyemprotan plasma vakum) telah menjadi teknologi yang paling populer. Keberhasilan penerapan penyemprotan termal pada SOFC adalah aplikasi terbaru dari teknologi penyemprotan termal dalam energi baru, dan juga mendorong pengembangan bahan penyemprotan terkait. Misalnya, bahan semprot plasma LaSrMnO (LSM), perusahaan HC.Starck Jerman telah memulai produksi dan penjualan bahan ini dan bahan terkait. Para peneliti juga menggunakan penyemprotan plasma fase cair untuk menyiapkan bahan elektroda LiFePO untuk baterai lithium-ion. laporan penelitian terkait.

Perkembangan teknologi thermal spraying tidak terlepas dari pembaruan peralatan. Setiap konferensi penyemprotan termal internasional akan memiliki laporan tentang peralatan baru terkait. Karena suhu rendah dan desain kecepatan tinggi, pistol semprot K2 untuk penyemprotan GTV HVOF dapat menyemprotkan pelapis logam seperti pelapis Cu, dan kandungan oksigen pelapis hanya 0,04%, yang sebanding dengan penyemprotan dingin. Menggunakan sistem penyemprotan HVOF bertekanan tinggi, tekanan ruang bakar dapat mencapai 1 ~ 3MPa, dan aliran api pada suhu rendah dan kecepatan tinggi, menyemprotkan bubuk baja tahan karat 316L, efisiensi pengendapan dapat mencapai 90%.

Bilah turbin gas industri telah mulai menggunakan pelapis penghalang termal yang disemprot plasma, seperti sistem pelapisan YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, yang banyak digunakan di luar negeri dan saat ini menjadi bidang penelitian populer di China.

4. Ketahanan aus mekanis

Teknologi penyemprotan termal selalu menjadi bagian penting dari setiap konferensi penyemprotan termal internasional di bidang ketahanan aus karena hampir semua permukaan benda kerja mengalami keausan, dan penguatan dan perbaikan permukaan adalah tren perkembangan teknologi di masa depan, terutama dengan Teknologi ini memiliki berbagai aplikasi dalam industri tahan aus dan juga mempromosikan pengembangan bahan tahan aus semprotan termal. Lapisan tahan aus yang paling banyak digunakan adalah: las semprot (penyemprotan api + peleburan kembali) paduan NiCrBSi, yang juga paling banyak digunakan dan dipelajari di bidang tahan aus, seperti pelapisan FeCrNBC penyemprotan HVOF, penyemprotan busur NiCrBSi setelah peleburan kembali. pada struktur mikro dan ketahanan aus, dll.; Penyemprotan HVOF, pelapis berbasis karbida tungsten penyemprotan dingin, dan pelapis berbasis karbida kromium adalah yang paling banyak digunakan dan diteliti di bidang ketahanan aus; Bubuk semprot berbasis tungsten karbida industri kelas atas China bergantung pada impor, seperti Penyemprotan pesawat dari rangka jatuh, rol tenggelam, rol bergelombang, dll. Dengan pengembangan teknologi penyemprotan dingin dan penyemprotan hangat untuk menyiapkan lapisan berbasis tungsten karbida, ada juga persyaratan baru untuk bubuk penyemprotan berbasis tungsten karbida, seperti persyaratan ukuran partikel bubuk -20um+5um.

5. Struktur nano dan material baru

Pelapis berstruktur nano, bubuk, dan material baru telah menjadi fokus penelitian internasional selama bertahun-tahun. Lapisan WC12Co berstrukturnano disiapkan dengan penyemprotan HVOF. Ukuran partikel serbuk yang disemprotkan adalah -10μm+2μm, dan ukuran butiran WC adalah 400nm. Perusahaan DURUM Jerman telah melakukan industrialisasi produksi. Me lenvk mempelajari bubuk WC10Co4Cr yang dibuat dengan menggunakan karbida tungsten dengan ukuran butir berbeda sebagai bahan baku, seperti ukuran butir WC>12um (struktur konvensional), ukuran butir WC 0,2~0,4um (struktur butir halus), ukuran butir WC ~0,2um (struktur butiran sangat halus); Ukuran butir WC

12um (struktur konvensional), ukuran butir WC 0,2~0,4um (struktur butir halus), ukuran butir WC ~0,2um (struktur butiran sangat halus); Ukuran butir WC

6. Biomedis dan pencetakan kertas

Teknologi semprotan termal semakin banyak digunakan dalam industri medis, seperti plasma vakum, Ti yang disemprot HVOF, hidroksiapatit, dan pelapis hidroksiapatit + Ti yang digunakan dalam industri medis (gigi, ortopedi). Penyemprotan TiO2-Ag yang eksplosif, seperti pengendapan pada kumparan Cu AC, dapat menghambat pertumbuhan bakteri dan menjaganya tetap bersih.