Áreas de aplicación de la tecnología de pulverización térmica

En los últimos años, las tecnologías de proyección térmica han evolucionado desde procesos crudos que eran relativamente difíciles de controlar hasta herramientas cada vez más precisas en las que el proceso se adapta para tener en cuenta las propiedades tanto del material depositado como de los recubrimientos requeridos.

La tecnología de rociado térmico está en continuo desarrollo y se ven nuevas aplicaciones para los materiales y estructuras de recubrimiento rociados térmicamente. Aprendamos las principales áreas de aplicación de la tecnología de proyección térmica.

1. Aviación

La tecnología de pulverización térmica se usa ampliamente en el campo de la aviación, como la pulverización de recubrimientos de barrera térmica (capa de unión + capa superficial de cerámica) en las palas de los motores de los aviones. Rociado de plasma, capas de unión de rociado de llama supersónica, como NiCoCrAlY y CoNiCrAlY, y capa superficial de cerámica, como 8% de óxido de Y0-ZrO(YSZ) (que contiene óxido de tierras raras) modificación de YSZ dopante, como TiO+YSZ, YSZ+ A10 o Los óxidos a base de circonato de lantano de tierras raras como La(ZoCe)024 también se han estudiado como revestimientos de barrera térmica en cámaras de combustión de motores de cohetes5. El eje del rotor principal de los helicópteros para operaciones militares en zonas desérticas se erosiona fácilmente con la arena. El uso de HVOF y la pulverización explosiva de WC12Co pueden mejorar su resistencia al desgaste. HVOF rocía un revestimiento de Al-SiC en el sustrato de aleación de magnesio para la aviación, lo que puede mejorar la resistencia al desgaste.

2. Industria siderúrgica y petrolera

La industria del hierro y el acero es un campo importante de aplicación de rociado térmico y es la segunda industria más grande de China después de la aplicación de rociado térmico en la industria de la aviación. En 2009, la producción de acero bruto de China representó el 47% de la producción mundial de acero bruto. Es un verdadero país siderúrgico, pero no es una potencia siderúrgica. Todavía es necesario importar acero de alta calidad en grandes cantidades. Una de las razones más importantes es que la pulverización térmica de China se usa menos en la industria del acero. Como la tobera de alto horno, el rodillo del horno de recocido a alta temperatura, el rodillo transportador de la placa del rodillo caliente, el rodillo de soporte, el rodillo enderezador, el rodillo de elevación galvanizado, el rodillo de hundimiento, etc. reducir costos, mejorar la calidad de los productos, y los beneficios son significativos 19-0.

En la conferencia ITSC de 2011, el experto japonés Namba investigó las patentes relacionadas con la aplicación de la proyección térmica en la industria del acero en todo el mundo. Los resultados de la encuesta muestran que, de 1990 a 2009, las patentes japonesas representaron el 39 %, las patentes estadounidenses el 22 %, las patentes europeas el 17 %, las patentes chinas el 9 %, las patentes coreanas el 6 % y las patentes rusas el 3 %, las patentes brasileñas representan el 3% y las patentes indias representan el 1%. En comparación con países desarrollados como Japón, Europa y los Estados Unidos, la aplicación de la pulverización térmica en la industria del acero en China es menor y el espacio de desarrollo es enorme.

Los informes detallados relacionados con la reunión también incluyeron polvos de NiCrAlY y YO como materias primas, los polvos de pulverización de NiCrAlY-Y0 se prepararon mediante métodos de mezcla y sinterización por aglomeración, y los recubrimientos se prepararon con la pistola de pulverización HVOFDJ2700. Simule la antiacumulación de rodillos de horno en la industria siderúrgica. Los resultados de la investigación muestran que el recubrimiento en polvo preparado por el método de sinterización por aglomeración tiene una excelente resistencia a la acumulación de óxido de manganeso, pero poca resistencia a la acumulación de óxido de hierro. Recubrimientos preparados a partir de polvos mixtos.

La tecnología de rociado térmico se usa ampliamente en gas, oleoductos y superficies de válvulas de compuerta rociando recubrimientos anticorrosión y resistentes al desgaste, la mayoría de los cuales son recubrimientos WC10Co4Cr de rociado HVOF.

3. Nueva energía, nuevos equipos y turbinas de gas

Las celdas de combustible sólido (SOFC) ahora están diseñadas en la dirección de placas planas y placas delgadas, incluidos ánodos, electrolitos, cátodos,y capas protectoras. En la actualidad, el diseño de materiales y la tecnología de producción de celdas de combustible sólido han madurado, y el problema principal es el problema de preparación. La tecnología de pulverización térmica (pulverización de plasma a baja presión, pulverización de plasma al vacío) se ha convertido en la tecnología más popular. La aplicación exitosa de la pulverización térmica en SOFC es la última aplicación de la tecnología de pulverización térmica en nuevas energías y también promueve el desarrollo de materiales de pulverización relacionados. Por ejemplo, el material de pulverización LaSrMnO (LSM) rociado con plasma, la empresa alemana HC.Starck ya ha comenzado la producción y venta de este material y materiales relacionados. Los investigadores también utilizaron la pulverización de plasma en fase líquida para preparar el material del electrodo LiFePO para las baterías de iones de litio. informes de investigación relacionados.

El desarrollo de la tecnología de proyección térmica es inseparable de la actualización de los equipos. Cada conferencia internacional de pulverización térmica tendrá informes sobre nuevos equipos relacionados. Debido a su diseño de baja temperatura y alta velocidad, la pistola rociadora K2 para rociado GTV HVOF puede rociar recubrimientos metálicos como recubrimientos de Cu, y el contenido de oxígeno del recubrimiento es solo del 0,04 %, que es comparable al rociado en frío. Usando un sistema de rociado HVOF de alta presión, la presión de la cámara de combustión puede alcanzar 1 ~ 3 MPa, y el flujo de llama es de baja temperatura y alta velocidad, rociando polvo de acero inoxidable 316L, la eficiencia de deposición puede alcanzar el 90%.

Los álabes de turbinas de gas industriales han comenzado a usar recubrimientos de barrera térmica rociados con plasma, como los sistemas de recubrimiento YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, que se usan ampliamente en el extranjero y actualmente son un campo de investigación popular en China.

4. Resistencia al desgaste mecánico

La tecnología de rociado térmico siempre ha sido una parte importante de todas las conferencias internacionales de rociado térmico en el campo de la resistencia al desgaste porque casi todas las superficies de las piezas de trabajo tienen desgaste, y el fortalecimiento y la reparación de superficies son las tendencias futuras del desarrollo tecnológico, especialmente con La tecnología tiene un amplia gama de aplicaciones en la industria resistente al desgaste y también promueve el desarrollo de materiales resistentes al desgaste por pulverización térmica. Los recubrimientos resistentes al desgaste más utilizados son: soldadura por pulverización (pulverización por llama + refundición) Aleaciones de NiCrBSi, que también son las más utilizadas y estudiadas en el campo de la resistencia al desgaste, como la pulverización HVOF del revestimiento de FeCrNBC, la pulverización por arco de NiCrBSi después de la refundición Investigación sobre microestructura y resistencia al desgaste, etc.; La pulverización HVOF, los revestimientos a base de carburo de tungsteno de pulverización en frío y los revestimientos a base de carburo de cromo son los más utilizados e investigados en el campo de la resistencia al desgaste; Los polvos de pulverización a base de carburo de tungsteno de la industria de gama alta de China dependen de las importaciones, como la pulverización de aviones del marco descendente, el rodillo de hundimiento, el rodillo corrugador, etc. Con el desarrollo de la tecnología de pulverización en frío y caliente para preparar el revestimiento a base de carburo de tungsteno, también hay nuevos requisitos para el polvo de pulverización a base de carburo de tungsteno, como el requisito de tamaño de partícula de polvo es -20um+5um.

5. Nanoestructuras y nuevos materiales

Los recubrimientos nanoestructurados, los polvos y los nuevos materiales han sido el foco de la investigación internacional a lo largo de los años. El recubrimiento WC12Co nanoestructurado se prepara mediante pulverización HVOF. El tamaño de partícula del polvo rociado es de -10 μm+2 μm, y el tamaño de grano de WC es de 400 nm. La empresa alemana DURUM ha industrializado la producción. Me lenvk estudió el polvo WC10Co4Cr preparado con carburo de tungsteno con diferentes tamaños de grano como materia prima, como tamaño de grano WC> 12 um (estructura convencional), tamaño de grano WC 0.2 ~ 0.4 um (estructura de grano fino), tamaño de grano WC ~ 0.2 um (estructura de grano ultrafino); Tamaño de grano de WC

12 um (estructura convencional), tamaño de grano WC 0.2 ~ 0.4 um (estructura de grano fino), tamaño de grano WC ~ 0.2 um (estructura de grano ultrafino); Tamaño de grano de WC

6. Impresión biomédica y en papel

La tecnología de rociado térmico se usa cada vez más en la industria médica, como el plasma de vacío, el Ti rociado HVOF, la hidroxiapatita y los recubrimientos de hidroxiapatita + Ti utilizados en la industria médica (dental, ortopédica). La pulverización explosiva de TiO2-Ag, como la deposición en bobinas de cobre de acondicionadores de aire, puede inhibir el crecimiento bacteriano y mantenerlos limpios.