Šiluminio purškimo technologijos taikymo sritys

Pastaraisiais metais terminio purškimo technologijos išsivystė iš neapdorotų procesų, kuriuos buvo gana sunku kontroliuoti, į vis tikslesnius įrankius, kai procesas pritaikomas taip, kad būtų atsižvelgta į nusodinamos medžiagos ir reikiamų dangų savybes.

Terminio purškimo technologija nuolat tobulinama, o termiškai purškiamoms dangų medžiagoms ir konstrukcijoms atsiranda naujų pritaikymų. Išmoksime pagrindines terminio purškimo technologijos taikymo sritis.

1. Aviacija

Šiluminio purškimo technologija plačiai naudojama aviacijos srityje, pavyzdžiui, purškiant terminio barjero dangas (rišamąjį sluoksnį + keraminį paviršiaus sluoksnį) ant orlaivių variklių menčių. Plazminis purškimas, viršgarsinės liepsnos purškimo jungiamieji sluoksniai, tokie kaip NiCoCrAlY ir CoNiCrAlY, ir keraminis paviršinis sluoksnis, pvz., 8% Y0-ZrO(YSZ) oksido (su retųjų žemių oksido) dopingo YSZ modifikacija, pvz., TiO+YSZ, YSZ+ A10 arba retųjų žemių lantano cirkonato oksidai, tokie kaip La(ZoCe)024, taip pat buvo tiriami kaip šiluminės barjerinės dangos ant raketų variklių degimo kamerų5. Sraigtasparnių, skirtų karinėms operacijoms dykumose, pagrindinį rotoriaus veleną lengvai išgraužia smėlis. HVOF naudojimas ir sprogstamasis WC12Co purškimas gali pagerinti jo atsparumą dilimui. HVOF purškia Al-SiC dangą ant magnio lydinio pagrindo aviacijai, kuri gali pagerinti atsparumą dilimui.

2. Plieno ir naftos pramonė

Geležies ir plieno pramonė yra svarbi terminio purškimo sritis ir yra antra pagal dydį pramonė Kinijoje po terminio purškimo aviacijos pramonėje. 2009 m. Kinijos žaliavinio plieno produkcija sudarė 47 % viso pasaulio neapdoroto plieno produkcijos. Tai tikra plieno šalis, bet tai nėra plieno jėgainė. Kai kurios aukštos kokybės plieno vis dar reikia importuoti dideliais kiekiais. Viena iš svarbesnių priežasčių yra ta, kad Kinijos terminis purškimas mažiau naudojamas plieno pramonėje. Tokie kaip aukštakrosnės vamzdis, aukštos temperatūros atkaitinimo krosnies volas, karšto ritinėlio plokštės transportavimo volas, atraminis volas, tiesinimo volas, cinkuotas volo pakėlimas, grimztantis volas ir kt. Šių komponentų terminio purškimo dangos naudojimas gali labai pagerinti darbo efektyvumą ir sumažinti išlaidas, pagerinti produktų kokybę, o nauda yra reikšminga 19-0.

2011 m. ITSC konferencijoje japonų ekspertas Namba ištyrė patentus, susijusius su terminio purškimo taikymu plieno pramonėje visame pasaulyje. Apklausos rezultatai rodo, kad 1990–2009 m. Japonijos patentai sudarė 39%, JAV patentai sudarė 22%, Europos patentai sudarė 17%, Kinijos patentai sudarė 9%, Korėjos patentai sudaro 6%, Rusijos patentai sudaro 3 %, Brazilijos patentai sudaro 3 %, o Indijos patentai – 1 %. Palyginti su išsivysčiusiomis šalimis, tokiomis kaip Japonija, Europa ir JAV, terminis purškimas plieno pramonėje Kinijoje yra mažesnis, o plėtros erdvė yra didžiulė.

Išsamiose su susitikimu susijusiose ataskaitose taip pat buvo įtraukti NiCrAlY ir YO milteliai kaip žaliavos, NiCrAlY-Y0 purškimo milteliai buvo paruošti aglomeracinio sukepinimo ir maišymo metodais, o dangos paruoštos purškimo pistoletu HVOFDJ2700. Imituokite krosnies ritinių susidarymą plieno pramonėje. Tyrimo rezultatai rodo, kad aglomeracinio sukepinimo metodu paruošta miltelinė danga pasižymi puikiu atsparumu mangano oksido susidarymui, tačiau prastai atspari geležies oksido kaupimuisi. Dangos, paruoštos iš mišrių miltelių.

Šiluminio purškimo technologija plačiai naudojama dujotiekių, naftotiekių ir sklendžių paviršiaus purškimui antikorozinėse ir dilimui atspariose dangose, kurių dauguma yra HVOF purškimo WC10Co4Cr danga.

3. Nauja energija, nauja įranga ir dujų turbinos

Kietojo kuro elementai (SOFC) dabar suprojektuoti plokščių plokščių ir plonų plokščių kryptimi, įskaitant anodus, elektrolitus, katodus,ir apsauginius sluoksnius. Šiuo metu kietojo kuro elementų medžiagų projektavimas ir gamybos technologija yra subrendusi, o pagrindinė problema yra paruošimo problema. Šiluminio purškimo technologija (žemo slėgio plazminis purškimas, vakuuminis plazminis purškimas) tapo populiariausia technologija. Sėkmingas terminio purškimo taikymas ant SOFC yra naujausias terminio purškimo technologijos pritaikymas naujoje energetikoje, taip pat skatina susijusių purškimo medžiagų kūrimą. Pavyzdžiui, plazma purškiama LaSrMnO (LSM) purškiama medžiaga, Vokietijos HC.Starck įmonė jau pradėjo šios medžiagos ir susijusių medžiagų gamybą ir pardavimą. Tyrėjai taip pat naudojo skystosios fazės plazmos purškimą, kad paruoštų elektrodų medžiagą LiFePO ličio jonų baterijoms. susijusių tyrimų ataskaitos.

Terminio purškimo technologijos tobulinimas neatsiejamas nuo įrangos atnaujinimo. Kiekvienoje tarptautinėje terminio purškimo konferencijoje bus pranešama apie susijusią naują įrangą. Dėl žemos temperatūros ir didelio greičio konstrukcijos purškimo pistoletas K2, skirtas GTV HVOF purškimui, gali purkšti metalines dangas, tokias kaip Cu dangos, o deguonies kiekis dangoje yra tik 0,04%, o tai panašu į šaltą purškimą. Naudojant aukšto slėgio HVOF purškimo sistemą, degimo kameros slėgis gali siekti 1–3 MPa, o liepsnos srautas yra žemos temperatūros ir didelio greičio, purškiant 316 l nerūdijančio plieno miltelius, nusodinimo efektyvumas gali siekti 90%.

Pramoninėse dujų turbinų mentėse pradėtos naudoti plazma purškiamos šiluminės barjerinės dangos, tokios kaip YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 dangų sistemos, kurios plačiai naudojamos užsienyje ir šiuo metu yra populiari tyrimų sritis Kinijoje.

4. Mechaninis atsparumas dilimui

Šiluminio purškimo technologija visada buvo svarbi kiekvienos tarptautinės terminio purškimo konferencijos dalis atsparumo dilimui srityje, nes beveik visi ruošinių paviršiai yra nusidėvėję, o paviršiaus stiprinimas ir taisymas yra ateities technologijų plėtros tendencijos, ypač platus pritaikymo spektras nusidėvėjimui atsparioje pramonėje, taip pat skatina termiškai purškiamų dilimui atsparių medžiagų kūrimą. Plačiausiai naudojamos dilimui atsparios dangos: purškiamas suvirinimas (purškimas liepsna + perlydymas) NiCrBSi lydiniai, kurie taip pat yra plačiausiai naudojami ir tiriami dilimui atsparioje srityje, pvz., HVOF purškimas FeCrNBC danga, lankinis purškimas NiCrBSi po perlydymo Tyrimai apie mikrostruktūrą ir atsparumą dilimui ir kt.; HVOF purškimas, šalto purškimo volframo karbido dangos ir chromo karbido pagrindu pagamintos dangos yra plačiausiai naudojamos ir tiriamos atsparumo dilimui srityje; Kinijos aukščiausios klasės volframo karbido purškimo milteliai priklauso nuo importo, pvz., orlaivių, krintančio rėmo purškimo, grimztančio volo, gofravimo volo ir kt. Tobulėjant šalto purškimo ir šilto purškimo technologijoms volframo karbido dangoms paruošti, taip pat yra naujų reikalavimų volframo karbido purškimo milteliams, pavyzdžiui, miltelių dalelių dydžio reikalavimas yra -20um+5um.

5. Nanostruktūros ir naujos medžiagos

Nanostruktūrinės dangos, milteliai ir naujos medžiagos daugelį metų buvo tarptautinių tyrimų dėmesio centre. Nanostruktūrinė WC12Co danga paruošiama HVOF purškimu. Purškiamų miltelių dalelių dydis yra -10 μm + 2 μm, o WC grūdelių dydis yra 400 nm. Vokietijos įmonė DURUM turi industrializuotą gamybą. Me lenvk ištyrė WC10Co4Cr miltelius, paruoštus naudojant volframo karbidą su skirtingo dydžio grūdeliais kaip žaliava, pvz., WC grūdelių dydis> 12 um (įprasta struktūra), WC grūdelių dydis 0,2–0,4 um (smulkigrūdės struktūra), WC grūdelių dydis ~ 0,2 um. (ypač smulkiagrūdė struktūra); WC grūdelių dydis

12 um (įprasta struktūra), WC grūdelių dydis 0,2–0,4 um (smulkigrūdės struktūra), WC grūdelių dydis ~ 0,2 um. (ypač smulkiagrūdė struktūra); WC grūdelių dydis

6. Biomedicininė ir popierinė spauda

Medicinos pramonėje vis plačiau naudojama terminio purškimo technologija, tokia kaip vakuuminė plazma, HVOF purškiamas Ti, hidroksiapatitas ir hidroksiapatitas + Ti dangos, naudojamos medicinos pramonėje (stomatologijoje, ortopedijoje). Sprogus TiO2-Ag purškimas, pvz., nusėdimas ant oro kondicionierių Cu ritinių, gali slopinti bakterijų augimą ir išlaikyti jas švarias.