Področja uporabe tehnologije termičnega pršenja

V zadnjih letih so se tehnologije termičnega razprševanja razvile iz grobih postopkov, ki jih je bilo razmeroma težko nadzorovati, v vse bolj natančna orodja, kjer je postopek prilagojen tako, da upošteva lastnosti nanesenega materiala in zahtevanih premazov.

Tehnologija toplotnega razprševanja se nenehno razvija in pojavljajo se nove uporabe toplotno razpršenih premaznih materialov in struktur. Spoznajmo glavna področja uporabe tehnologije termičnega pršenja.

1. Letalstvo

Tehnologija toplotnega razprševanja se pogosto uporablja na področju letalstva, kot je razprševanje toplotno zaščitnih premazov (vezna plast + keramična površinska plast) na lopatice letalskih motorjev. Plazemsko brizganje, lepilne plasti z nadzvočnim plamenskim brizganjem, kot sta NiCoCrAlY in CoNiCrAlY, in keramična površinska plast, kot je 8 % Y0-ZrO(YSZ) oksid (ki vsebuje oksid redkih zemelj) dopiranje modifikacije YSZ, kot je TiO+YSZ, YSZ+ A10 ali Okside na osnovi lantanovega cirkonata redkih zemelj, kot je La(ZoCe)024, so preučevali tudi kot prevleke s toplotno pregrado na zgorevalnih komorah raketnih motorjev5. Gred glavnega rotorja helikopterjev za vojaške operacije v puščavskih območjih zlahka razjeda pesek. Uporaba HVOF in eksplozivno brizganje WC12Co lahko izboljša njegovo odpornost proti obrabi. HVOF razprši Al-SiC prevleko na podlago iz magnezijeve zlitine za letalstvo, kar lahko izboljša odpornost proti obrabi.

2. Jeklarska in naftna industrija

Železarska in jeklarska industrija je pomembno področje uporabe s toplotnim razprševanjem in je druga največja industrija na Kitajskem po nanosu s toplotnim razprševanjem v letalski industriji. Leta 2009 je kitajska proizvodnja surovega jekla predstavljala 47 % svetovne proizvodnje surovega jekla. Je prava jeklena država, ni pa jeklena elektrarna. Nekaj ​​visokokakovostnega jekla je še vedno treba uvoziti v velikih količinah. Eden pomembnejših razlogov je, da se kitajsko termično pršenje manj uporablja v jeklarski industriji. Kot so plavžni valj, visokotemperaturni žarilni valj, transportni valj z vročo valjčno ploščo, podporni valj, ravnalni valj, pocinkan dvižni valj, potopni valj itd. Uporaba toplotnega pršilnega premaza na teh komponentah lahko močno izboljša delovno učinkovitost in zmanjšati stroške, izboljšati kakovost izdelkov in koristi so pomembne 19-0.

Na konferenci ITSC leta 2011 je japonski strokovnjak Namba raziskoval patente, povezane z uporabo termičnega brizganja v jeklarski industriji po vsem svetu. Rezultati raziskave kažejo, da so od leta 1990 do 2009 japonski patenti predstavljali 39 %, ameriški patenti 22 %, evropski patenti 17 %, kitajski patenti 9 %, korejski patenti 6 %, ruski patenti 3 %. %, brazilski patenti predstavljajo 3 %, indijski patenti pa 1 %. V primerjavi z razvitimi državami, kot so Japonska, Evropa in Združene države, je uporaba termičnega brizganja v jeklarski industriji na Kitajskem manjša, razvojni prostor pa ogromen.

Podrobna poročila v zvezi s srečanjem so vključevala tudi praške NiCrAlY in YO kot surovine, praške NiCrAlY-Y0 so pripravljali z metodami aglomeracijskega sintranja in mešanja, premaze pa pripravljali z brizgalno pištolo HVOFDJ2700. Simulirajte protinabiranje valjev peči v jeklarski industriji. Rezultati raziskave kažejo, da ima praškasti premaz, pripravljen z metodo aglomeracijskega sintranja, odlično odpornost proti kopičenju manganovega oksida, vendar slabo odpornost proti kopičenju železovega oksida. Premazi pripravljeni iz mešanih praškov.

Tehnologija toplotnega razprševanja se pogosto uporablja v protikorozijskih in obrabno odpornih premazih za nanašanje plinovodov, naftovodov in površin zapornih ventilov, od katerih je večina premazov WC10Co4Cr, ki se razpršijo s HVOF.

3. Nova energija, nova oprema in plinske turbine

Trdne gorivne celice (SOFC) so zdaj zasnovane v smeri ravnih plošč in tankih plošč, vključno z anodami, elektroliti, katodami,in zaščitne plasti. Trenutno sta materialna zasnova in proizvodna tehnologija trdnih gorivnih celic dozorela, glavni problem pa je problem priprave. Tehnologija termičnega brizganja (nizkotlačno plazemsko brizganje, vakuumsko plazemsko brizganje) je postala najbolj priljubljena tehnologija. Uspešna uporaba termičnega razprševanja na SOFC je najnovejša uporaba tehnologije toplotnega razprševanja v novi energiji in spodbuja tudi razvoj sorodnih razpršilnih materialov. Na primer plazemsko razpršeni LaSrMnO (LSM) pršilni material, nemško podjetje HC.Starck je že začelo s proizvodnjo in prodajo tega materiala in sorodnih materialov. Raziskovalci so uporabili tudi plazemsko razprševanje s tekočo fazo za pripravo elektrodnega materiala LiFePO za litij-ionske baterije. povezana raziskovalna poročila.

Razvoj tehnologije termičnega brizganja je neločljivo povezan s posodobitvijo opreme. Vsaka mednarodna konferenca o termičnem razprševanju bo imela poročila o povezani novi opremi. Zaradi nizkotemperaturne in visokohitrostne zasnove lahko brizgalna pištola K2 za GTV HVOF brizganje kovinskih premazov, kot so Cu premazi, vsebnost kisika v premazu pa je le 0,04 %, kar je primerljivo s hladnim brizganjem. Z uporabo visokotlačnega razpršilnega sistema HVOF lahko tlak v zgorevalni komori doseže 1 ~ 3 MPa, pretok plamena pa je nizka temperatura in visoka hitrost, pršenje prahu iz nerjavečega jekla 316L, učinkovitost nanašanja lahko doseže 90%.

Lopatice industrijskih plinskih turbin so začele uporabljati plazemsko razpršene toplotne zaščitne premaze, kot so sistemi premazov YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, ki se pogosto uporabljajo v tujini in so trenutno priljubljeno raziskovalno področje na Kitajskem.

4. Mehanska odpornost proti obrabi

Tehnologija termičnega brizganja je bila vedno pomemben del vsake mednarodne konference o termičnem brizganju na področju odpornosti proti obrabi, saj se skoraj vse površine obdelovancev obrabijo, utrjevanje in popravilo površin pa sta prihodnji trend tehnološkega razvoja, zlasti s tehnologijo. širok spekter uporabe v industriji, odporni proti obrabi, in tudi spodbuja razvoj materialov, odpornih proti obrabi s toplotnim razprševanjem. Najpogosteje uporabljeni premazi, odporni proti obrabi, so: razpršilno varjenje (plamensko brizganje + pretaljenje) NiCrBSi zlitine, ki so tudi najpogosteje uporabljene in raziskane na področju odpornosti proti obrabi, kot je HVOF brizganje FeCrNBC prevleke, obločno brizganje NiCrBSi po ponovnem taljenju Raziskave na mikrostrukturo in odpornost proti obrabi itd.; HVOF brizganje, hladno brizganje premazov na osnovi volframovega karbida in premazov na osnovi kromovega karbida so najbolj razširjeni in raziskani na področju odpornosti proti obrabi; Kitajska vrhunska industrija pršilnih praškov na osnovi volframovega karbida se zanaša na uvoz, kot je pršenje letala padajočega okvirja, pogrezajočega valja, valovitega valja itd. Z razvojem tehnologije hladnega in toplega pršenja za pripravo premaza na osnovi volframovega karbida, obstajajo tudi nove zahteve za prah za pršenje na osnovi volframovega karbida, kot je zahteva glede velikosti delcev prahu -20um+5um.

5. Nanostrukture in novi materiali

Nanostrukturni premazi, praški in novi materiali so bili skozi leta v središču mednarodnih raziskav. Nanostrukturni premaz WC12Co je pripravljen s HVOF brizganjem. Velikost delcev razpršenega prahu je -10μm+2μm, velikost WC zrn pa 400nm. Nemško podjetje DURUM ima industrializirano proizvodnjo. Me lenvk je preučeval prašek WC10Co4Cr, pripravljen z uporabo volframovega karbida z različnimi velikostmi zrn kot surovin, kot je velikost zrn WC >12 um (konvencionalna struktura), velikost zrn WC 0,2 ~ 0,4 um (struktura drobnih zrn), velikost zrn WC ~ 0,2 um (ultra drobnozrnata struktura); Velikost zrn WC

12 um (konvencionalna struktura), velikost zrn WC 0,2 ~ 0,4 um (struktura drobnih zrn), velikost zrn WC ~ 0,2 um (ultra drobnozrnata struktura); Velikost zrn WC

6. Biomedicinski in papirni tisk

Tehnologija termičnega razprševanja se vedno bolj uporablja v medicinski industriji, kot so vakuumska plazma, HVOF razpršeni Ti, hidroksiapatit in hidroksiapatit + Ti premazi, ki se uporabljajo v medicinski industriji (zobozdravstvo, ortopedija). Eksplozivno pršenje TiO2-Ag, kot je nanos na bakrene tuljave klimatskih naprav, lahko zavira rast bakterij in jih ohranja čiste.