Bruksområder for termisk sprayteknologi

De siste årene har termisk sprayteknologi utviklet seg fra råprosesser som var relativt vanskelige å kontrollere, til stadig mer presise verktøy hvor prosessen er skreddersydd for å ta hensyn til egenskapene til både det avsatte materialet og de nødvendige beleggene.

Termisk sprayteknologi er i kontinuerlig utvikling og nye bruksområder er sett for termisk sprayede beleggmaterialer og strukturer. La oss lære de viktigste bruksområdene for termisk sprayteknologi.

1. Luftfart

Termisk sprøyteteknologi er mye brukt i luftfartsfeltet, for eksempel sprøyting av termiske barrierebelegg (bindelag + keramisk overflatelag) på flymotorblader. Plasmaspraying, supersoniske flammesprayende bindelag, slik som NiCoCrAlY og CoNiCrAlY, og keramiske overflatelag, slik som 8 % Y0-ZrO(YSZ) oksid (inneholder sjeldne jordarter oksid) doping YSZ modifikasjon, som TiO+YSZ, YSZ+ A10 eller sjeldne jordarters lantanzirkonatbaserte oksider som La(ZoCe)024 har også blitt studert som termiske barrierebelegg på rakettmotorforbrenningskamre5. Hovedrotorakselen til helikoptre for militære operasjoner i ørkenområder blir lett erodert av sand. Bruk av HVOF og eksplosiv sprøyting av WC12Co kan forbedre slitestyrken. HVOF sprayer Al-SiC-belegg på magnesiumlegeringssubstratet for luftfart, noe som kan forbedre slitestyrken.

2. Stål- og oljeindustrien

Jern- og stålindustrien er et viktig felt innen termisk spraypåføring, og det er den nest største industrien i Kina etter termisk spraypåføring i luftfartsindustrien. I 2009 utgjorde Kinas råstålproduksjon 47 % av verdens råstålproduksjon. Det er et veritabelt stålland, men det er ikke et stålkraftverk. En del høykvalitetsstål må fortsatt importeres i store mengder. En av de viktigste årsakene er at Kinas termiske sprøyting er mindre brukt i stålindustrien. Slik som masovnsrør, høytemperaturglødeovnsvalse, varmvalseplatetransportrulle, støtterulle, retterulle, galvanisert løftevalse, synkevalse, etc. Bruk av termisk spraybelegg på disse komponentene kan i stor grad forbedre arbeidseffektiviteten og redusere kostnadene, forbedre kvaliteten på produktene, og fordelene er betydelige 19-0.

På ITSC-konferansen i 2011 undersøkte den japanske eksperten Namba patentene knyttet til anvendelsen av termisk sprøyting i stålindustrien over hele verden. Undersøkelsesresultatene viser at fra 1990 til 2009 utgjorde japanske patenter 39 %, amerikanske patenter 22 %, europeiske patenter 17 %, kinesiske patenter 9 %, koreanske patenter 6 %, russiske patenter 3 %, brasilianske patenter utgjør 3 %, og indiske patenter står for 1 %. Sammenlignet med utviklede land som Japan, Europa og USA, er bruken av termisk sprøyting i stålindustrien i Kina mindre, og utviklingsplassen er enorm.

De detaljerte rapportene knyttet til møtet inkluderte også NiCrAlY- og YO-pulver som råmateriale, NiCrAlY-Y0-sprøytepulver ble fremstilt ved agglomerasjonssintring og blandemetoder, og belegg ble fremstilt med HVOFDJ2700-sprøytepistol. Simuler anti-oppbyggingen av ovnsvalser i stålindustrien. Forskningsresultatene viser at pulverlakken fremstilt ved agglomerasjonssintringsmetoden har utmerket motstand mot oppbygging av manganoksid, men dårlig motstand mot oppbygging av jernoksid. Belegg fremstilt av blandede pulvere.

Termisk sprøyteteknologi er mye brukt i gass-, oljerørledninger og portventiloverflatesprøyting anti-korrosjon og slitasjebestandige belegg, hvorav de fleste er HVOF-sprøyting WC10Co4Cr-belegg.

3. Ny energi, nytt utstyr og gassturbiner

Solid brenselceller (SOFC) er nå utformet i retning av flate plater og tynne plater, inkludert anoder, elektrolytter, katoder,og beskyttende lag. For tiden har materialdesign og produksjonsteknologi for fast brenselceller modnet, og hovedproblemet er forberedelsesproblemet. Termisk sprøyteteknologi (lavtrykksplasmasprøyting, vakuumplasmasprøyting) har blitt den mest populære teknologien. Den vellykkede påføringen av termisk sprøyting på SOFC er den siste anvendelsen av termisk sprøyteteknologi i ny energi, og fremmer også utviklingen av relaterte sprøytematerialer. For eksempel, plasmasprayet LaSrMnO (LSM) spraymateriale, har det tyske HC.Starck-selskapet allerede startet produksjon og salg av dette materialet og relaterte materialer. Forskerne brukte også flytende plasma-spraying for å klargjøre elektrodematerialet LiFePO for litiumion-batterier. relaterte forskningsrapporter.

Utviklingen av termisk sprøyteteknologi er uatskillelig fra oppdatering av utstyr. Hver internasjonal termisk sprøytekonferanse vil ha rapporter om relatert nytt utstyr. På grunn av sin lave temperatur og høyhastighetsdesign kan K2-sprøytepistolen for GTV HVOF-sprøyting sprøyte metallbelegg som Cu-belegg, og oksygeninnholdet i belegget er bare 0,04 %, som kan sammenlignes med kaldsprøyting. Ved å bruke et høytrykks HVOF-sprøytesystem kan forbrenningskammertrykket nå 1~3MPa, og flammestrømmen er lav temperatur og høy hastighet, sprøyting 316L rustfritt stålpulver, avsetningseffektiviteten kan nå 90%.

Industrielle gassturbinblader har begynt å bruke plasma-sprayede termiske barrierebelegg, som YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 beleggsystemer, som er mye brukt i utlandet og er for tiden et populært forskningsfelt i Kina.

4. Mekanisk slitestyrke

Termisk sprøyteteknologi har alltid vært en viktig del av enhver internasjonal termisk sprøytekonferanse innen slitestyrke fordi nesten alle arbeidsstykkeoverflater har slitasje, og overflateforsterkning og reparasjon er fremtidens trender innen teknologisk utvikling, spesielt med Teknologien har en bredt spekter av bruksområder i den slitesterke industrien og fremmer også utviklingen av slitesterke materialer som er termisk spray. De mest brukte slitebestandige beleggene er: spraysveising (flammespraying + omsmelting) NiCrBSi-legeringer, som også er de mest brukte og studerte i det slitebestandige feltet, som HVOF-sprøyting av FeCrNBC-belegg, lysbuesprøyting av NiCrBSi etter omsmelting Forskning på mikrostruktur og slitestyrke, etc.; HVOF-sprøyting, kaldsprøyting av wolframkarbidbaserte belegg og kromkarbidbaserte belegg er de mest brukte og forsket på innen slitestyrke; Kinas high-end industri wolframkarbidbaserte spraypulver er avhengige av import, for eksempel flysprøyting av den fallende rammen, synkende valse, korrugeringsvalse, etc. Med utviklingen av kaldsprøyting og varm sprayteknologi for å forberede wolframkarbidbasert belegg, det er også nye krav til wolframkarbidbasert sprøytepulver, slik som kravet til pulverpartikkelstørrelse er -20um+5um.

5. Nanostrukturer og nye materialer

Nanostrukturerte belegg, pulver og nye materialer har vært i fokus for internasjonal forskning gjennom årene. Nanostrukturert WC12Co-belegg er preparert ved HVOF-sprøyting. Partikkelstørrelsen til det sprayede pulveret er -10μm+2μm, og WC-kornstørrelsen er 400nm. Det tyske DURUM-selskapet har industrialisert produksjon. Me lenvk studerte WC10Co4Cr-pulveret fremstilt ved å bruke wolframkarbid med forskjellige kornstørrelser som råmateriale, slik som WC-kornstørrelse>12um (konvensjonell struktur), WC-kornstørrelse 0,2~0,4um (finkornstruktur), WC-kornstørrelse ~0,2um (ultra-fin kornstruktur); WC-kornstørrelse

12um (konvensjonell struktur), WC-kornstørrelse 0,2~0,4um (finkornstruktur), WC-kornstørrelse ~0,2um (ultra-fin kornstruktur); WC-kornstørrelse

6. Biomedisinsk og papirutskrift

Termisk sprayteknologi er mer og mer utbredt i medisinsk industri, slik som vakuumplasma, HVOF-sprayet Ti, hydroksyapatitt og hydroksyapatitt + Ti-belegg brukt i medisinsk industri (dental, ortopedi). Eksplosiv sprøyting av TiO2-Ag, som avsetning på Cu-spoler til klimaanlegg, kan hemme bakterievekst og holde dem rene.