થર્મલ સ્પ્રે ટેકનોલોજીના એપ્લિકેશન વિસ્તારો

તાજેતરના વર્ષોમાં, થર્મલ સ્પ્રે તકનીકો ક્રૂડ પ્રક્રિયાઓમાંથી વિકસિત થઈ છે જેનું નિયંત્રણ કરવું પ્રમાણમાં મુશ્કેલ હતું, વધુને વધુ ચોક્કસ સાધનોમાં જ્યાં પ્રક્રિયાને જમા કરાયેલ સામગ્રી અને જરૂરી કોટિંગ્સ બંનેના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે.

થર્મલ સ્પ્રે ટેક્નોલોજી સતત વિકસિત થઈ રહી છે અને થર્મલી સ્પ્રે કોટિંગ મટિરિયલ્સ અને સ્ટ્રક્ચર્સ માટે નવી એપ્લિકેશનો જોવા મળે છે. ચાલો થર્મલ સ્પ્રે ટેક્નોલોજીના મુખ્ય એપ્લિકેશન વિસ્તારો શીખીએ.

1. ઉડ્ડયન

થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેક્નોલોજીનો વ્યાપકપણે ઉડ્ડયન ક્ષેત્રમાં ઉપયોગ થાય છે, જેમ કે એરક્રાફ્ટ એન્જિનના બ્લેડ પર થર્મલ બેરિયર કોટિંગ્સ (બોન્ડિંગ લેયર + સિરામિક સરફેસ લેયર) છાંટવા. પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ, સુપરસોનિક ફ્લેમ સ્પ્રેઇંગ બોન્ડિંગ સ્તરો, જેમ કે NiCoCrAlY અને CoNiCrAlY, અને સિરામિક સપાટીનું સ્તર, જેમ કે 8% Y0-ZrO(YSZ) ઓક્સાઇડ (દુર્લભ અર્થ ઓક્સાઇડ ધરાવતું) ડોપિંગ YSZ ફેરફાર, જેમ કે TiO+YSZ, YSZ+ અથવા YSZ1 દુર્લભ પૃથ્વી લેન્થેનમ ઝિર્કોનેટ-આધારિત ઓક્સાઇડ જેમ કે La(ZoCe)024 નો પણ રોકેટ એન્જિન કમ્બશન ચેમ્બર5 પર થર્મલ બેરિયર કોટિંગ તરીકે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. રણ વિસ્તારોમાં લશ્કરી કામગીરી માટે હેલિકોપ્ટરની મુખ્ય રોટર શાફ્ટ રેતી દ્વારા સરળતાથી ધોવાઇ જાય છે. HVOF નો ઉપયોગ અને WC12Co ના વિસ્ફોટક છંટકાવ તેના વસ્ત્રો પ્રતિકારને સુધારી શકે છે. HVOF એવિએશન માટે મેગ્નેશિયમ એલોય સબસ્ટ્રેટ પર Al-SiC કોટિંગનો છંટકાવ કરે છે, જે વસ્ત્રોના પ્રતિકારને સુધારી શકે છે.

2. સ્ટીલ અને તેલ ઉદ્યોગ

આયર્ન અને સ્ટીલ ઉદ્યોગ એ થર્મલ સ્પ્રે એપ્લિકેશનનું મહત્વનું ક્ષેત્ર છે, અને તે ઉડ્ડયન ઉદ્યોગમાં થર્મલ સ્પ્રે એપ્લિકેશન પછી ચીનનો બીજો સૌથી મોટો ઉદ્યોગ છે. 2009માં, ચીનનું ક્રૂડ સ્ટીલ આઉટપુટ વિશ્વના ક્રૂડ સ્ટીલ આઉટપુટના 47% જેટલું હતું. તે એક સાક્ષાત્ સ્ટીલ દેશ છે, પરંતુ તે સ્ટીલ પાવરહાઉસ નથી. કેટલાક ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સ્ટીલને હજુ પણ મોટી માત્રામાં આયાત કરવાની જરૂર છે. એક વધુ મહત્ત્વનું કારણ એ છે કે સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં ચીનના થર્મલ સ્પ્રેઇંગનો ઓછો ઉપયોગ થાય છે. જેમ કે બ્લાસ્ટ ફર્નેસ તુયેરે, ઉચ્ચ-તાપમાન એનિલિંગ ફર્નેસ રોલર, હોટ રોલર પ્લેટ કન્વેયિંગ રોલર, સપોર્ટ રોલર, સ્ટ્રેટનિંગ રોલર, ગેલ્વેનાઈઝ્ડ લિફ્ટિંગ ધ રોલર, સિંકિંગ રોલર વગેરે. આ ઘટકો પર થર્મલ સ્પ્રે કોટિંગનો ઉપયોગ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે. ખર્ચમાં ઘટાડો, ઉત્પાદનોની ગુણવત્તામાં સુધારો, અને ફાયદા નોંધપાત્ર છે 19-0.

2011 ITSC કોન્ફરન્સમાં, જાપાની નિષ્ણાત નામ્બાએ વિશ્વભરમાં સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં થર્મલ સ્પ્રેના ઉપયોગને લગતી પેટન્ટની તપાસ કરી. સર્વેના પરિણામો દર્શાવે છે કે 1990 થી 2009 સુધીમાં, જાપાનીઝ પેટન્ટનો હિસ્સો 39%, યુએસ પેટન્ટનો હિસ્સો 22%, યુરોપિયન પેટન્ટનો હિસ્સો 17%, ચાઈનીઝ પેટન્ટનો હિસ્સો 9%, કોરિયન પેટન્ટનો હિસ્સો 6%, રશિયન પેટન્ટનો હિસ્સો 3% હતો. %, બ્રાઝિલની પેટન્ટનો હિસ્સો 3% છે અને ભારતીય પેટન્ટનો હિસ્સો 1% છે. જાપાન, યુરોપ અને યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સ જેવા વિકસિત દેશોની તુલનામાં, ચીનમાં સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં થર્મલ સ્પ્રેનો ઉપયોગ ઓછો છે, અને વિકાસની જગ્યા વિશાળ છે.

મીટિંગ સંબંધિત વિગતવાર અહેવાલોમાં કાચા માલ તરીકે NiCrAlY અને YO પાવડરનો પણ સમાવેશ થાય છે, NiCrAlY-Y0 સ્પ્રે પાઉડર એગ્ગ્લોમેરેશન સિન્ટરિંગ અને મિશ્રણ પદ્ધતિઓ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા, અને કોટિંગ્સ HVOFDJ2700 સ્પ્રે ગન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા. સ્ટીલ ઉદ્યોગમાં ફર્નેસ રોલ્સના એન્ટિ-બિલ્ડઅપનું અનુકરણ કરો. સંશોધન પરિણામો દર્શાવે છે કે એગ્ગ્લોમેરેશન સિન્ટરિંગ પદ્ધતિ દ્વારા તૈયાર કરાયેલ પાવડર કોટિંગમાં ઉત્કૃષ્ટ એન્ટિ-મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ બિલ્ડ-અપ પ્રતિકાર હોય છે, પરંતુ આયર્ન ઓક્સાઇડ બિલ્ડ-અપ માટે નબળી પ્રતિકાર હોય છે. મિશ્ર પાવડરમાંથી તૈયાર કોટિંગ.

થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેક્નોલોજીનો વ્યાપક ઉપયોગ ગેસ, ઓઇલ પાઇપલાઇન અને ગેટ વાલ્વ સરફેસ સ્પ્રે કરવા માટે એન્ટી-કારોઝન અને વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક કોટિંગ્સમાં થાય છે, જેમાંથી મોટા ભાગના એચવીઓએફ સ્પ્રે WC10Co4Cr કોટિંગ છે.

3. નવી ઊર્જા, નવા સાધનો અને ગેસ ટર્બાઇન

ઘન ઇંધણ કોષો (SOFCs) હવે ફ્લેટ પ્લેટ અને પાતળી પ્લેટની દિશામાં ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે, જેમાં એનોડ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ, કેથોડ્સ,અને રક્ષણાત્મક સ્તરો. હાલમાં, ઘન ઇંધણ કોષોની સામગ્રી ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન તકનીક પરિપક્વ થઈ છે, અને મુખ્ય સમસ્યા તૈયારીની સમસ્યા છે. થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેક્નોલોજી (લો-પ્રેશર પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ, વેક્યૂમ પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ) સૌથી લોકપ્રિય ટેકનોલોજી બની છે. SOFC પર થર્મલ સ્પ્રેની સફળ એપ્લિકેશન એ નવી ઊર્જામાં થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેક્નોલોજીની નવીનતમ એપ્લિકેશન છે, અને તે સંબંધિત છંટકાવ સામગ્રીના વિકાસને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, પ્લાઝમા સ્પ્રે કરેલ LaSrMnO (LSM) સ્પ્રે સામગ્રી, જર્મન HC.Starck કંપનીએ પહેલેથી જ આ સામગ્રી અને સંબંધિત સામગ્રીનું ઉત્પાદન અને વેચાણ શરૂ કરી દીધું છે. સંશોધકોએ લિથિયમ-આયન બેટરીઓ માટે ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રી LiFePO તૈયાર કરવા માટે લિક્વિડ-ફેઝ પ્લાઝ્મા સ્પ્રેનો પણ ઉપયોગ કર્યો હતો. સંબંધિત સંશોધન અહેવાલો.

થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેકનોલોજીનો વિકાસ સાધનોના અપડેટથી અવિભાજ્ય છે. દરેક આંતરરાષ્ટ્રીય થર્મલ સ્પ્રેઇંગ કોન્ફરન્સમાં સંબંધિત નવા સાધનો અંગેના અહેવાલો હશે. તેના નીચા તાપમાન અને હાઇ-સ્પીડ ડિઝાઇનને કારણે, GTV HVOF છંટકાવ માટે K2 સ્પ્રે ગન ધાતુના કોટિંગ્સ જેમ કે Cu કોટિંગ્સનો છંટકાવ કરી શકે છે, અને કોટિંગની ઓક્સિજન સામગ્રી માત્ર 0.04% છે, જે ઠંડા છંટકાવ સાથે તુલનાત્મક છે. હાઇ-પ્રેશર HVOF સ્પ્રેઇંગ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને, કમ્બશન ચેમ્બરનું દબાણ 1~3MPa સુધી પહોંચી શકે છે, અને જ્યોતનો પ્રવાહ ઓછો તાપમાન અને ઊંચી ઝડપ છે, 316L સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પાવડરનો છંટકાવ કરીને, ડિપોઝિશન કાર્યક્ષમતા 90% સુધી પહોંચી શકે છે.

ઔદ્યોગિક ગેસ ટર્બાઇન બ્લેડોએ પ્લાઝ્મા-છાંટેલા થર્મલ બેરિયર કોટિંગ્સનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું છે, જેમ કે YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 કોટિંગ સિસ્ટમ્સ, જેનો વિદેશમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે અને હાલમાં તે ચીનમાં એક લોકપ્રિય સંશોધન ક્ષેત્ર છે.

4. યાંત્રિક વસ્ત્રો પ્રતિકાર

થર્મલ સ્પ્રેઇંગ ટેક્નોલૉજી હંમેશા વસ્ત્રોના પ્રતિકારના ક્ષેત્રમાં દરેક આંતરરાષ્ટ્રીય થર્મલ સ્પ્રેઇંગ કોન્ફરન્સનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ રહી છે કારણ કે લગભગ તમામ વર્કપીસ સપાટીઓ પર ઘસારો છે, અને સપાટીને મજબૂત બનાવવી અને સમારકામ એ તકનીકી વિકાસના ભાવિ વલણો છે, ખાસ કરીને તકનીકી સાથે. વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક ઉદ્યોગમાં એપ્લિકેશનોની વિશાળ શ્રેણી અને થર્મલ સ્પ્રે વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક સામગ્રીના વિકાસને પણ પ્રોત્સાહન આપે છે. સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતા વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક કોટિંગ્સ છે: સ્પ્રે વેલ્ડીંગ (જ્યોત છંટકાવ + રીમેલ્ટિંગ) NiCrBSi એલોય, જે પહેરવા-પ્રતિરોધક ક્ષેત્રમાં પણ સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે અને તેનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, જેમ કે HVOF સ્પ્રે FeCrNBC કોટિંગ, આર્ક સ્પ્રેિંગ NiCrBSi રિમેલ્ટિંગ સંશોધન પછી. માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર અને વસ્ત્રો પ્રતિકાર, વગેરે પર; એચવીઓએફ સ્પ્રેઇંગ, કોલ્ડ સ્પ્રેઇંગ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ-આધારિત કોટિંગ્સ અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ-આધારિત કોટિંગ્સ વસ્ત્રો પ્રતિકારના ક્ષેત્રમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે અને સંશોધન કરવામાં આવે છે; ચીનના ઉચ્ચ ઉદ્યોગના ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ-આધારિત સ્પ્રે પાઉડર આયાત પર આધાર રાખે છે, જેમ કે એરક્રાફ્ટ સ્પ્રે ઓફ ધ ફોલિંગ ફ્રેમ, સિંકિંગ રોલર, કોરુગેટિંગ રોલર વગેરે. ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ-આધારિત કોટિંગ તૈયાર કરવા માટે ઠંડા છંટકાવ અને ગરમ છંટકાવ તકનીકના વિકાસ સાથે, ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ-આધારિત છંટકાવ પાવડર માટે પણ નવી આવશ્યકતાઓ છે, જેમ કે પાવડર કણોના કદની જરૂરિયાત -20um+5um છે.

5. નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ અને નવી સામગ્રી

નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ કોટિંગ્સ, પાઉડર અને નવી સામગ્રી વર્ષોથી આંતરરાષ્ટ્રીય સંશોધનનું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. નેનોસ્ટ્રક્ચર્ડ WC12Co કોટિંગ HVOF છંટકાવ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે. સ્પ્રે કરેલા પાવડરનું કણોનું કદ -10μm+2μm છે, અને WC અનાજનું કદ 400nm છે. જર્મન ડ્યુરમ કંપનીએ ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન કર્યું છે. Me lenvk એ કાચી સામગ્રી તરીકે વિવિધ અનાજના કદ સાથે ટંગસ્ટન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરેલા WC10Co4Cr પાવડરનો અભ્યાસ કર્યો, જેમ કે WC અનાજનું કદ>12um (પરંપરાગત માળખું), WC અનાજનું કદ 0.2~0.4um (ફાઇન ગ્રેઇન સ્ટ્રક્ચર), WC અનાજનું કદ ~0.2um (અલ્ટ્રા-ફાઇન અનાજ માળખું); WC અનાજનું કદ

12um (પરંપરાગત માળખું), WC અનાજનું કદ 0.2~0.4um (ફાઇન ગ્રેઇન સ્ટ્રક્ચર), WC અનાજનું કદ ~0.2um (અલ્ટ્રા-ફાઇન અનાજ માળખું); WC અનાજનું કદ

6. બાયોમેડિકલ અને પેપર પ્રિન્ટિંગ

તબીબી ઉદ્યોગમાં થર્મલ સ્પ્રે ટેક્નોલોજીનો વધુને વધુ ઉપયોગ થાય છે, જેમ કે વેક્યૂમ પ્લાઝ્મા, એચવીઓએફ સ્પ્રેડ ટીઆઈ, હાઈડ્રોક્સાપેટાઈટ અને હાઈડ્રોક્સાપેટાઈટ + ટી કોટિંગ્સ મેડિકલ ઈન્ડસ્ટ્રી (ડેન્ટલ, ઓર્થોપેડિક્સ)માં વપરાય છે. TiO2-Ag નો વિસ્ફોટક છંટકાવ, જેમ કે એર કંડિશનરના ક્યુ કોઇલ પર જમા થવું, બેક્ટેરિયાના વિકાસને અટકાવી શકે છે અને તેમને સ્વચ્છ રાખી શકે છે.