Fushat e Aplikimit të Teknologjisë së Spërkatjes Termike

Vitet e fundit, teknologjitë e spërkatjes termike kanë evoluar nga procese të papërpunuara që ishin relativisht të vështira për t'u kontrolluar, në mjete gjithnjë e më të sakta ku procesi është përshtatur për të marrë parasysh vetitë e materialit të depozituar dhe veshjet e kërkuara.

Teknologjia e spërkatjes termike po zhvillohet vazhdimisht dhe vërehen aplikime të reja për materialet dhe strukturat e veshjes me spërkatje termike. Le të mësojmë fushat kryesore të aplikimit të teknologjisë së spërkatjes termike.

1. Aviacioni

Teknologjia e spërkatjes termike përdoret gjerësisht në fushën e aviacionit, siç është spërkatja e veshjeve të barrierës termike (shtresa lidhëse + shtresa sipërfaqësore qeramike) në tehet e motorit të avionëve. Spërkatja e plazmës, shtresat e lidhjes me spërkatje me flakë supersonike, si NiCoCrAlY dhe CoNiCrAlY, dhe shtresa sipërfaqësore qeramike, si oksidi 8% Y0-ZrO(YSZ) (që përmban oksid të tokës së rrallë) modifikim doping YSZ, si TiO+YSZ, A10 ose YSZ+ Oksidet e rralla të lantanumit me bazë zirkonat të tokës si La(ZoCe)024 janë studiuar gjithashtu si veshje barriere termike në dhomat e djegies së motorëve të raketave5. Boshti kryesor i rotorit të helikopterëve për operacione ushtarake në zonat e shkretëtirës gërryhet lehtësisht nga rëra. Përdorimi i HVOF dhe spërkatja me eksploziv të WC12Co mund të përmirësojë rezistencën e tij ndaj konsumit. HVOF spërkat veshjen Al-SiC në substratin e aliazhit të magnezit për aviacionin, i cili mund të përmirësojë rezistencën ndaj konsumit.

2. Industria e çelikut dhe e naftës

Industria e hekurit dhe çelikut është një fushë e rëndësishme e aplikimit të spërkatjes termike dhe është industria e dytë më e madhe në Kinë pas aplikimit të spërkatjes termike në industrinë e aviacionit. Në vitin 2009, prodhimi i çelikut të papërpunuar i Kinës përbënte 47% të prodhimit botëror të çelikut të papërpunuar. Është një vend i vërtetë çeliku, por nuk është një central elektrik çeliku. Disa çeliku me cilësi të lartë ende duhet të importohen në sasi të mëdha. Një nga arsyet më të rëndësishme është se spërkatja termike e Kinës përdoret më pak në industrinë e çelikut. Të tilla si tuyere furre shpërthyese, rul furre me pjekje me temperaturë të lartë, rul përcjellës të pllakës së nxehtë, rul mbështetës, rul drejtues, ngritje të galvanizuar të rulit, rul fundosje, etj. Përdorimi i veshjes me spërkatje termike në këto komponentë mund të përmirësojë shumë efikasitetin e punës dhe zvogëloni kostot, përmirësoni cilësinë e produkteve dhe përfitimet janë të konsiderueshme 19-0.

Në konferencën ITSC të vitit 2011, eksperti japonez Namba hetoi patentat që lidhen me aplikimin e spërkatjes termike në industrinë e çelikut në mbarë botën. Rezultatet e sondazhit tregojnë se nga viti 1990 deri në vitin 2009, patentat japoneze përbënin 39%, patentat amerikane 22%, patentat evropiane 17%, patentat kineze 9%, patentat koreane 6%, patentat ruse 3. %, patentat braziliane përbëjnë 3%, dhe patentat indiane përbëjnë 1%. Krahasuar me vendet e zhvilluara si Japonia, Evropa dhe Shtetet e Bashkuara, aplikimi i spërkatjes termike në industrinë e çelikut në Kinë është më i vogël dhe hapësira e zhvillimit është e madhe.

Raportet e detajuara në lidhje me takimin përfshinin gjithashtu pluhurat NiCrAlY dhe YO si lëndë të para, pluhurat me spërkatje NiCrAlY-Y0 u përgatitën me metodat e sinterimit dhe përzierjes së aglomeracionit, dhe veshjet u përgatitën me armë spërkatës HVOFDJ2700. Simuloni kundër-ndërtimin e rrotullave të furrave në industrinë e çelikut. Rezultatet e hulumtimit tregojnë se veshja me pluhur e përgatitur me metodën e sinterimit të aglomeracionit ka rezistencë të shkëlqyeshme të krijimit të oksidit të manganit, por rezistencë të dobët ndaj grumbullimit të oksidit të hekurit. Veshje të përgatitura nga pluhurat e përzier.

Teknologjia e spërkatjes termike përdoret gjerësisht në tubacionet e gazit, të naftës dhe në veshjet kundër korrozionit dhe rezistent ndaj konsumit që spërkasin sipërfaqen e valvulës së portës, shumica e të cilave janë veshje me spërkatje HVOF WC10Co4Cr.

3. Energji e re, pajisje të reja dhe turbina me gaz

Qelizat e ngurta të karburantit (SOFCs) tani janë projektuar në drejtim të pllakave të sheshta dhe pllakave të holla, duke përfshirë anodat, elektrolitet, katoda,dhe shtresat mbrojtëse. Aktualisht, dizajni i materialit dhe teknologjia e prodhimit të qelizave të karburantit të ngurtë janë pjekur, dhe problemi kryesor është problemi i përgatitjes. Teknologjia e spërkatjes termike (spërkatje plazma me presion të ulët, spërkatje plazma me vakum) është bërë teknologjia më e njohur. Aplikimi i suksesshëm i spërkatjes termike në SOFC është aplikimi më i fundit i teknologjisë së spërkatjes termike në energjinë e re, dhe gjithashtu promovon zhvillimin e materialeve të lidhura me spërkatje. Për shembull, materiali spërkatës LaSrMnO (LSM) i spërkatur me plazmë, kompania gjermane HC.Starck ka filluar tashmë prodhimin dhe shitjen e këtij materiali dhe materialeve të lidhura me to. Studiuesit përdorën gjithashtu spërkatje të plazmës në fazë të lëngshme për të përgatitur materialin e elektrodës LiFePO për bateritë litium-jon. raportet e lidhura kërkimore.

Zhvillimi i teknologjisë së spërkatjes termike është i pandashëm nga përditësimi i pajisjeve. Çdo konferencë ndërkombëtare për spërkatje termike do të ketë raporte mbi pajisjet e reja përkatëse. Për shkak të temperaturës së ulët dhe dizajnit me shpejtësi të lartë, pistoleta spërkatës K2 për spërkatje GTV HVOF mund të spërkasë veshjet metalike si veshjet Cu, dhe përmbajtja e oksigjenit e veshjes është vetëm 0,04%, e cila është e krahasueshme me spërkatjen e ftohtë. Duke përdorur një sistem spërkatjeje HVOF me presion të lartë, presioni i dhomës së djegies mund të arrijë 1 ~ 3 MPa, dhe rrjedha e flakës është me temperaturë të ulët dhe shpejtësi të lartë, duke spërkatur pluhur çelik inox 316L, efikasiteti i depozitimit mund të arrijë 90%.

Tehet industriale të turbinave me gaz kanë filluar të përdorin veshje me pengesa termike të spërkatura me plazmë, të tilla si sistemet e veshjes YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, të cilat përdoren gjerësisht jashtë vendit dhe aktualisht janë një fushë kërkimore popullore në Kinë.

4. Rezistenca mekanike ndaj konsumit

Teknologjia e spërkatjes termike ka qenë gjithmonë një pjesë e rëndësishme e çdo konference ndërkombëtare të spërkatjes termike në fushën e rezistencës ndaj konsumit, sepse pothuajse të gjitha sipërfaqet e pjesëve të punës kanë konsumim dhe këputje, dhe forcimi dhe riparimi i sipërfaqes janë tendencat e ardhshme të zhvillimit teknologjik, veçanërisht me teknologjinë që ka një gamë të gjerë aplikimesh në industrinë rezistente ndaj konsumit dhe gjithashtu promovon zhvillimin e materialeve rezistente ndaj konsumit me spërkatje termike. Veshjet rezistente ndaj konsumit më të përdorura janë: saldimi me spërkatje (spërkatje me flakë + rishkrirje) aliazhet NiCrBSi, të cilat janë gjithashtu më të përdorurat dhe më të studiuarat në fushën rezistente ndaj konsumit, si veshja me spërkatje HVOF FeCrNBC, spërkatja me hark NiCrBSi pas rishkrirjes Research mbi mikrostrukturën dhe rezistencën ndaj konsumit, etj.; Spërkatja HVOF, veshjet me bazë karbidi tungsteni me spërkatje të ftohtë dhe veshjet me bazë karbiti të kromit janë më të përdorurat dhe më të hulumtuarat në fushën e rezistencës ndaj konsumit; Pluhurat e spërkatjes me bazë karabit tungsteni të industrisë së lartë të Kinës mbështeten në importe, të tilla si Spërkatja e avionëve të kornizës në rënie, rul fundosje, rul valëzues, etj. Me zhvillimin e teknologjisë së spërkatjes së ftohtë dhe spërkatjes së ngrohtë për të përgatitur veshjen me bazë karabit tungsteni, Ekzistojnë gjithashtu kërkesa të reja për pluhurin spërkatës me bazë karabit tungsteni, si p.sh. kërkesa për madhësinë e grimcave të pluhurit është -20um+5um.

5. Nanostrukturat dhe materialet e reja

Veshjet me nanostrukturë, pluhurat dhe materialet e reja kanë qenë fokusi i kërkimeve ndërkombëtare ndër vite. Veshja me nanostrukturë WC12Co përgatitet me spërkatje HVOF. Madhësia e grimcave të pluhurit të spërkatur është -10μm+2μm, dhe madhësia e kokrrës së WC është 400nm. Kompania gjermane DURUM ka prodhim të industrializuar. Me lenvk studioi pluhurin WC10Co4Cr të përgatitur duke përdorur karabit tungsteni me madhësi të ndryshme kokrrizash si lëndë të para, të tilla si madhësia e kokrrave të WC>12um (strukturë konvencionale), madhësia e kokrrizës WC 0.2~0.4um (struktura e kokrrizës së imët), madhësia e kokrrizës WC ~0.2um (strukturë kokrriza ultra e imët); Madhësia e kokrrizave të WC

12um (strukturë konvencionale), madhësia e kokrrizës WC 0.2~0.4um (struktura e kokrrizës së imët), madhësia e kokrrizës WC ~0.2um (strukturë kokrriza ultra e imët); Madhësia e kokrrizave të WC

6. Printime biomjekësore dhe letre

Teknologjia e spërkatjes termike përdoret gjithnjë e më shumë në industrinë mjekësore, si plazma me vakum, Ti i spërkatur HVOF, hidroksiapatiti dhe veshjet hidroksiapatite + Ti që përdoren në industrinë mjekësore (stomatologjike, ortopedike). Spërkatja shpërthyese e TiO2-Ag, siç është depozitimi në bobinat Cu të kondicionerëve, mund të pengojë rritjen e baktereve dhe t'i mbajë ato të pastra.