თერმული სპრეის ტექნოლოგიის გამოყენების სფეროები

ბოლო წლების განმავლობაში, თერმული შესხურების ტექნოლოგიები გადაიქცა ნედლი პროცესებიდან, რომლებიც შედარებით რთული იყო კონტროლირებადი, მზარდ ზუსტ ინსტრუმენტებად, სადაც პროცესი მორგებულია როგორც დეპონირებული მასალის, ასევე საჭირო საფარის თვისებების გათვალისწინებით.

თერმული შესხურების ტექნოლოგია მუდმივად ვითარდება და ახალი აპლიკაციები ჩანს თერმულად შესხურებული საფარის მასალებისა და სტრუქტურებისთვის. მოდით ვისწავლოთ თერმული შესხურების ტექნოლოგიის გამოყენების ძირითადი სფეროები.

1. ავიაცია

თერმული შესხურების ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება საავიაციო სფეროში, როგორიცაა თერმული ბარიერის საფარის შესხურება (შემაკავშირებელი ფენა + კერამიკული ზედაპირის ფენა) თვითმფრინავის ძრავის პირებზე. პლაზმური შესხურება, ზებგერითი ცეცხლის შემწოვი შემაკავშირებელი ფენები, როგორიცაა NiCoCrAlY და CoNiCrAlY, და კერამიკული ზედაპირის ფენა, როგორიცაა 8% Y0-ZrO(YSZ) ოქსიდი (იშვიათი დედამიწის ოქსიდის შემცველი) დოპინგ YSZ მოდიფიკაცია, როგორიცაა TiO+YSZ, YSZ+ იშვიათი დედამიწის ლანთანუმის ცირკონატზე დაფუძნებული ოქსიდები, როგორიცაა La(ZoCe)024, ასევე შესწავლილია, როგორც თერმული ბარიერის საფარი რაკეტის ძრავის წვის კამერებზე5. უდაბნო რაიონებში სამხედრო ოპერაციებისთვის შვეულმფრენების მთავარი როტორის ლილვი ადვილად იშლება ქვიშით. HVOF-ის გამოყენებამ და WC12Co-ს ფეთქებადი შესხურებამ შეიძლება გააუმჯობესოს მისი აცვიათ წინააღმდეგობა. HVOF ასხურებს Al-SiC საფარს ავიაციისთვის მაგნიუმის შენადნობის სუბსტრატზე, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს აცვიათ წინააღმდეგობა.

2. ფოლადისა და ნავთობის მრეწველობა

რკინისა და ფოლადის მრეწველობა თერმული სპრეის გამოყენების მნიშვნელოვანი სფეროა და ის ჩინეთში სიდიდით მეორე ინდუსტრიაა საავიაციო ინდუსტრიაში თერმული სპრეის გამოყენების შემდეგ. 2009 წელს ჩინეთის ნედლი ფოლადის გამომუშავება შეადგენდა მსოფლიოში ნედლი ფოლადის 47%-ს. ეს არის ნამდვილი ფოლადის ქვეყანა, მაგრამ ეს არ არის ფოლადის ელექტროსადგური. ზოგიერთი მაღალი ხარისხის ფოლადი ჯერ კიდევ დიდი რაოდენობით იმპორტს საჭიროებს. ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მიზეზი ის არის, რომ ჩინეთის თერმული შესხურება ნაკლებად გამოიყენება ფოლადის ინდუსტრიაში. როგორიცაა აფეთქებული ღუმელი, მაღალტემპერატურული დუღილის ღუმელის ლილვაკი, ცხელი როლიკებით გადამყვანი ლილვაკი, საყრდენი ლილვაკი, გამასწორებელი ლილვაკი, ლილვაკის გალვანიზებული ამწევი, ჩაძირვის როლიკერი და ა.შ. ხარჯების შემცირება, პროდუქციის ხარისხის გაუმჯობესება და სარგებელი მნიშვნელოვანი 19-0.

2011 წლის ITSC კონფერენციაზე იაპონელმა ექსპერტმა ნამბამ გამოიკვლია პატენტები, რომლებიც დაკავშირებულია თერმული შესხურების გამოყენებასთან ფოლადის ინდუსტრიაში მთელ მსოფლიოში. კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ 1990 წლიდან 2009 წლამდე იაპონური პატენტები შეადგენდა 39%, აშშ-ს პატენტები 22%, ევროპული პატენტები 17%, ჩინური პატენტები 9%, კორეის პატენტები 6%, რუსული პატენტები 3. %, ბრაზილიის პატენტები შეადგენს 3%-ს, ხოლო ინდური პატენტები 1%-ს. განვითარებულ ქვეყნებთან შედარებით, როგორიცაა იაპონია, ევროპა და შეერთებული შტატები, თერმული შესხურების გამოყენება ჩინეთში ფოლადის მრეწველობაში ნაკლებია და განვითარების სივრცე უზარმაზარია.

შეხვედრასთან დაკავშირებული დეტალური მოხსენებები ასევე მოიცავდა NiCrAlY და YO ფხვნილებს, როგორც ნედლეულს, NiCrAlY-Y0 სპრეის ფხვნილები მომზადებული იყო აგლომერაციული აგლომერაციისა და შერევის მეთოდებით, ხოლო საფარი მომზადდა HVOFDJ2700 სპრეის იარაღით. ფოლადის მრეწველობაში ღუმელის რულონების დაგროვების საწინააღმდეგო სიმულაცია. კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ აგლომერაციული აგლომერაციის მეთოდით მომზადებულ ფხვნილ საფარს აქვს მანგანუმის ოქსიდის დაგროვების შესანიშნავი წინააღმდეგობა, მაგრამ დაბალი წინააღმდეგობა რკინის ოქსიდის დაგროვების მიმართ. შერეული ფხვნილებისაგან მომზადებული საფარები.

თერმული შესხურების ტექნოლოგია ფართოდ გამოიყენება გაზსადენის, ნავთობსადენის და კარიბჭის სარქველის ზედაპირის შესაფრქვევად ანტიკოროზიულ და აცვიათ მდგრად საფარებში, რომელთა უმეტესობა არის HVOF შესხურება WC10Co4Cr საფარი.

3. ახალი ენერგია, ახალი აღჭურვილობა და გაზის ტურბინები

მყარი საწვავის უჯრედები (SOFC) ახლა შექმნილია ბრტყელი ფირფიტებისა და თხელი ფირფიტების მიმართულებით, მათ შორის ანოდები, ელექტროლიტები, კათოდები,და დამცავი ფენები. ამჟამად მომწიფებულია მყარი საწვავის უჯრედების მატერიალური დიზაინი და წარმოების ტექნოლოგია და მთავარი პრობლემა მომზადების პრობლემაა. თერმული შესხურების ტექნოლოგია (დაბალი წნევის პლაზმური შესხურება, ვაკუუმ პლაზმური შესხურება) გახდა ყველაზე პოპულარული ტექნოლოგია. თერმული შესხურების წარმატებული გამოყენება SOFC-ზე არის თერმული შესხურების ტექნოლოგიის უახლესი გამოყენება ახალ ენერგიაში და ასევე ხელს უწყობს შესაბამისი შესხურების მასალების განვითარებას. მაგალითად, პლაზმური შესხურებული LaSrMnO (LSM) სპრეის მასალა, გერმანულმა კომპანია HC.Starck-მა უკვე დაიწყო ამ მასალისა და მასთან დაკავშირებული მასალების წარმოება და რეალიზაცია. მკვლევარებმა ასევე გამოიყენეს თხევადი ფაზის პლაზმური შესხურება ელექტროდის მასალის LiFePO-ს მოსამზადებლად ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის. დაკავშირებული კვლევის ანგარიშები.

თერმული შესხურების ტექნოლოგიის განვითარება განუყოფელია აღჭურვილობის განახლებისგან. ყველა საერთაშორისო თერმული შესხურების კონფერენციას ექნება მოხსენებები დაკავშირებული ახალი აღჭურვილობის შესახებ. დაბალი ტემპერატურისა და მაღალი სიჩქარის დიზაინის გამო, K2 სპრეის იარაღს GTV HVOF შესხურებისთვის შეუძლია შეასხუროს ლითონის საფარები, როგორიცაა Cu საფარები, ხოლო საფარის ჟანგბადის შემცველობა არის მხოლოდ 0,04%, რაც შედარებულია ცივ შესხურებასთან. მაღალი წნევის HVOF შესხურების სისტემის გამოყენებით, წვის პალატის წნევამ შეიძლება მიაღწიოს 1 ~ 3 MPa, ხოლო ალის ნაკადი არის დაბალი ტემპერატურა და მაღალი სიჩქარე, შესხურება 316 ლ უჟანგავი ფოლადის ფხვნილი, დეპონირების ეფექტურობა შეიძლება მიაღწიოს 90%.

სამრეწველო გაზის ტურბინის პირებმა დაიწყეს პლაზმური თერმული ბარიერის საფარების გამოყენება, როგორიცაა YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 საფარის სისტემები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება საზღვარგარეთ და ამჟამად პოპულარული კვლევის სფეროა ჩინეთში.

4. მექანიკური აცვიათ წინააღმდეგობა

თერმული შესხურების ტექნოლოგია ყოველთვის იყო ყველა საერთაშორისო თერმული შესხურების კონფერენციის მნიშვნელოვანი ნაწილი აცვიათ წინააღმდეგობის სფეროში, რადგან სამუშაო ნაწილის თითქმის ყველა ზედაპირს აქვს ცვეთა და ცვეთა, ხოლო ზედაპირის გაძლიერება და შეკეთება არის ტექნოლოგიური განვითარების სამომავლო ტენდენციები, განსაკუთრებით ტექნოლოგიას აქვს გამოყენების ფართო სპექტრი აცვიათ მდგრადი ინდუსტრიაში და ასევე ხელს უწყობს თერმული სპრეის აცვიათ მდგრადი მასალების განვითარებას. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული აცვიათ მდგრადი საფარებია: შესხურებით შედუღება (ცეცხლის შესხურება + ხელახალი დნობა) NiCrBSi შენადნობები, რომლებიც ასევე ყველაზე ფართოდ გამოიყენება და შესწავლილია აცვიათ მდგრად სფეროში, როგორიცაა HVOF შესხურება FeCrNBC საფარი, რკალის შესხურება NiCrBSi ხელახალი დნობის შემდეგ. მიკროსტრუქტურაზე და აცვიათ წინააღმდეგობაზე და ა.შ. HVOF შესხურება, ცივი შესხურება ვოლფრამის კარბიდზე დაფუძნებული საფარი და ქრომის კარბიდზე დაფუძნებული საფარი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება და გამოკვლეულია აცვიათ წინააღმდეგობის სფეროში; ჩინეთის მაღალი დონის მრეწველობის ვოლფრამის კარბიდზე დაფუძნებული სპრეის ფხვნილები ეყრდნობა იმპორტს, როგორიცაა თვითმფრინავი ჩამოვარდნილი ჩარჩოს შესხურება, ჩაძირვის როლიკერი, გოფრირებული ლილვაკი და ა.შ. ცივი შესხურებისა და თბილი შესხურების ტექნოლოგიის განვითარებით ვოლფრამის კარბიდზე დაფუძნებული საფარის მოსამზადებლად. ასევე არსებობს ახალი მოთხოვნები ვოლფრამის კარბიდზე დაფუძნებული შესხურების ფხვნილისთვის, როგორიცაა ფხვნილის ნაწილაკების ზომა -20მ+5მმ.

5. ნანოსტრუქტურები და ახალი მასალები

ნანოსტრუქტურული საფარები, ფხვნილები და ახალი მასალები წლების განმავლობაში საერთაშორისო კვლევების ყურადღების ცენტრშია. ნანოსტრუქტურული WC12Co საფარი მზადდება HVOF შესხურებით. შესხურებული ფხვნილის ნაწილაკების ზომაა -10μm+2μm, ხოლო WC მარცვლის ზომა არის 400nm. გერმანულ კომპანია DURUM-ს აქვს ინდუსტრიული წარმოება. მე ლენვკმა შეისწავლა WC10Co4Cr ფხვნილი, რომელიც მომზადებული იყო ვოლფრამის კარბიდის გამოყენებით სხვადასხვა ზომის მარცვლეულით, როგორც ნედლეულის სახით, როგორიცაა WC მარცვლების ზომა> 12 მმ (ჩვეულებრივი სტრუქტურა), ტუალეტის მარცვლების ზომა 0.2 ~ 0.4 მმ (წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურა), WC მარცვლების ზომა ~ 0.2 მმ. (ულტრა წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურა); WC მარცვლის ზომა

12 მმ (ჩვეულებრივი სტრუქტურა), ტუალეტის მარცვლების ზომა 0.2 ~ 0.4 მმ (წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურა), WC მარცვლების ზომა ~ 0.2 მმ. (ულტრა წვრილმარცვლოვანი სტრუქტურა); WC მარცვლის ზომა

6. ბიოსამედიცინო და ქაღალდის ბეჭდვა

თერმული შესხურების ტექნოლოგია სულ უფრო და უფრო ფართოდ გამოიყენება სამედიცინო ინდუსტრიაში, როგორიცაა ვაკუუმ პლაზმა, HVOF sprayed Ti, ჰიდროქსიაპატიტი და ჰიდროქსიაპატიტი + Ti საფარები, რომლებიც გამოიყენება სამედიცინო ინდუსტრიაში (სტომატოლოგია, ორთოპედია). TiO2-Ag-ის ფეთქებადი შესხურება, როგორიცაა კონდიციონერების Cu ხვეულებზე დეპონირება, შეუძლია შეაფერხოს ბაქტერიების ზრდა და შეინარჩუნოს ისინი სისუფთავე.