थर्मल स्प्रे तंत्रज्ञानाचे अनुप्रयोग क्षेत्र

अलिकडच्या वर्षांत, थर्मल स्प्रे तंत्रज्ञान क्रुड प्रक्रियांमधून विकसित झाले आहे ज्यांना नियंत्रित करणे तुलनेने कठीण होते, वाढत्या अचूक साधनांमध्ये जेथे प्रक्रिया जमा केलेली सामग्री आणि आवश्यक कोटिंग्जचे गुणधर्म लक्षात घेऊन तयार केली जाते.

थर्मल स्प्रे तंत्रज्ञान सतत विकसित होत आहे आणि थर्मल स्प्रे केलेल्या कोटिंग सामग्री आणि संरचनांसाठी नवीन अनुप्रयोग पाहिले जातात. थर्मल स्प्रे तंत्रज्ञानाचे मुख्य उपयोग क्षेत्र जाणून घेऊ.

1. विमानचालन

विमानाच्या इंजिनच्या ब्लेडवर थर्मल बॅरियर कोटिंग्ज (बॉन्डिंग लेयर + सिरेमिक पृष्ठभागाचा थर) फवारण्यासारख्या विमान वाहतूक क्षेत्रात थर्मल स्प्रेइंग तंत्रज्ञानाचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. प्लाझ्मा फवारणी, NiCoCrAlY आणि CoNiCrAlY सारख्या सुपरसॉनिक फ्लेम फवारणी बाँडिंग स्तर आणि सिरॅमिक पृष्ठभागाचा थर, जसे की 8% Y0-ZrO(YSZ) ऑक्साईड (दुर्मिळ अर्थ ऑक्साईड असलेले) डोपिंग YSZ बदल, जसे की TiO+YSZ, YSZ1 किंवा YSZ La(ZoCe)024 सारख्या दुर्मिळ पृथ्वीवरील लॅन्थॅनम झिरकोनेट-आधारित ऑक्साईडचा रॉकेट इंजिनच्या ज्वलन कक्षांवर थर्मल बॅरियर कोटिंग म्हणून अभ्यास केला गेला आहे. वाळवंटी भागात लष्करी कारवाईसाठी हेलिकॉप्टरचा मुख्य रोटर शाफ्ट वाळूने सहजपणे खोडला जातो. HVOF चा वापर आणि WC12Co च्या स्फोटक फवारणीमुळे त्याची पोशाख प्रतिरोधकता सुधारू शकते. एचव्हीओएफ विमान वाहतुकीसाठी मॅग्नेशियम मिश्र धातुच्या सब्सट्रेटवर Al-SiC कोटिंग फवारते, जे पोशाख प्रतिरोध सुधारू शकते.

2. पोलाद आणि तेल उद्योग

लोखंड आणि पोलाद उद्योग हे थर्मल स्प्रे ऍप्लिकेशनचे एक महत्त्वाचे क्षेत्र आहे आणि विमान उद्योगातील थर्मल स्प्रे ऍप्लिकेशननंतर चीनमधील दुसरा सर्वात मोठा उद्योग आहे. 2009 मध्ये, चीनच्या क्रूड स्टील उत्पादनाचा वाटा जगातील क्रूड स्टील उत्पादनापैकी 47% होता. हा खरा पोलाद देश आहे, पण तो पोलादी पॉवरहाऊस नाही. काही उच्च-गुणवत्तेचे स्टील अजूनही मोठ्या प्रमाणात आयात करणे आवश्यक आहे. चीनच्या थर्मल फवारणीचा वापर पोलाद उद्योगात कमी प्रमाणात केला जातो हे आणखी महत्त्वाचे कारण आहे. जसे की ब्लास्ट फर्नेस टुयेरे, उच्च-तापमान अॅनिलिंग फर्नेस रोलर, हॉट रोलर प्लेट कन्व्हेइंग रोलर, सपोर्ट रोलर, स्ट्रेटनिंग रोलर, गॅल्वनाइज्ड लिफ्टिंग द रोलर, सिंकिंग रोलर इ. या घटकांवर थर्मल स्प्रे कोटिंगचा वापर केल्याने कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा होऊ शकते. खर्च कमी करा, उत्पादनांची गुणवत्ता सुधारा आणि फायदे लक्षणीय आहेत 19-0.

2011 च्या ITSC परिषदेत, जपानी तज्ञ नांबा यांनी जगभरातील पोलाद उद्योगात थर्मल फवारणीच्या वापराशी संबंधित पेटंटची तपासणी केली. सर्वेक्षण परिणाम दर्शविते की 1990 ते 2009 पर्यंत, जपानी पेटंट्स 39%, यूएस पेटंट्स 22%, युरोपियन पेटंट 17%, चिनी पेटंट 9%, कोरियन पेटंट 6%, रशियन पेटंट 3% होते. %, ब्राझिलियन पेटंटचा वाटा 3% आणि भारतीय पेटंटचा वाटा 1% आहे. जपान, युरोप आणि युनायटेड स्टेट्स सारख्या विकसित देशांच्या तुलनेत, चीनमधील पोलाद उद्योगात थर्मल फवारणीचा वापर कमी आहे आणि विकासाची जागा मोठी आहे.

बैठकीशी संबंधित तपशीलवार अहवालांमध्ये कच्चा माल म्हणून NiCrAlY आणि YO पावडरचा समावेश होता, NiCrAlY-Y0 स्प्रे पावडर एकत्रितपणे सिंटरिंग आणि मिक्सिंग पद्धतींनी तयार केल्या होत्या आणि HVOFDJ2700 स्प्रे गनद्वारे कोटिंग्ज तयार केल्या होत्या. पोलाद उद्योगातील फर्नेस रोलच्या अँटी-बिल्डअपचे अनुकरण करा. संशोधन परिणाम दर्शवितात की अॅग्लोमेरेशन सिंटरिंग पद्धतीने तयार केलेल्या पावडर कोटिंगमध्ये उत्कृष्ट अँटी-मॅंगनीज ऑक्साईड बिल्ड-अप प्रतिरोध आहे, परंतु लोह ऑक्साईड बिल्ड-अपला खराब प्रतिकार आहे. मिश्र पावडरपासून तयार केलेले लेप.

थर्मल फवारणी तंत्रज्ञानाचा वापर गॅस, ऑइल पाइपलाइन आणि गेट व्हॉल्व्ह पृष्ठभागावर फवारणी विरोधी गंज आणि पोशाख-प्रतिरोधक कोटिंग्जमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, त्यापैकी बहुतेक HVOF फवारणी WC10Co4Cr कोटिंग आहेत.

3. नवीन ऊर्जा, नवीन उपकरणे आणि गॅस टर्बाइन

सॉलिड फ्युएल सेल (SOFCs) आता सपाट प्लेट्स आणि पातळ प्लेट्सच्या दिशेने डिझाइन केले आहेत, ज्यामध्ये अॅनोड्स, इलेक्ट्रोलाइट्स, कॅथोड्स,आणि संरक्षणात्मक स्तर. सध्या, घन इंधन पेशींचे साहित्य डिझाइन आणि उत्पादन तंत्रज्ञान परिपक्व झाले आहे आणि मुख्य समस्या म्हणजे तयारीची समस्या. थर्मल फवारणी तंत्रज्ञान (कमी-दाब प्लाझ्मा फवारणी, व्हॅक्यूम प्लाझ्मा फवारणी) हे सर्वात लोकप्रिय तंत्रज्ञान बनले आहे. SOFC वर थर्मल फवारणीचा यशस्वी वापर हा थर्मल फवारणी तंत्रज्ञानाचा नवीन ऊर्जेतील अद्ययावत वापर आहे आणि संबंधित फवारणी सामग्रीच्या विकासास प्रोत्साहन देते. उदाहरणार्थ, प्लाझ्मा स्प्रे केलेले LaSrMnO (LSM) स्प्रे मटेरियल, जर्मन HC.Starck कंपनीने या मटेरियलचे आणि संबंधित साहित्याचे उत्पादन आणि विक्री आधीच सुरू केली आहे. लिथियम-आयन बॅटरीसाठी इलेक्ट्रोड सामग्री LiFePO तयार करण्यासाठी संशोधकांनी द्रव-फेज प्लाझ्मा फवारणीचा देखील वापर केला. संबंधित संशोधन अहवाल.

थर्मल फवारणी तंत्रज्ञानाचा विकास उपकरणांच्या अद्यतनापासून अविभाज्य आहे. प्रत्येक आंतरराष्ट्रीय थर्मल फवारणी परिषदेत संबंधित नवीन उपकरणांचा अहवाल असेल. कमी तापमान आणि हाय-स्पीड डिझाइनमुळे, GTV HVOF फवारणीसाठी K2 स्प्रे गन क्यू कोटिंग्स सारख्या धातूच्या कोटिंग्जवर फवारणी करू शकते आणि कोटिंगमधील ऑक्सिजन सामग्री केवळ 0.04% आहे, जी थंड फवारणीशी तुलना करता येते. उच्च-दाब HVOF फवारणी प्रणालीचा वापर करून, दहन कक्ष दाब ​​1~3MPa पर्यंत पोहोचू शकतो, आणि ज्वालाचा प्रवाह कमी तापमान आणि उच्च गती आहे, 316L स्टेनलेस स्टील पावडरची फवारणी केल्याने, डिपॉझिशन कार्यक्षमता 90% पर्यंत पोहोचू शकते.

इंडस्ट्रियल गॅस टर्बाइन ब्लेडने प्लाझ्मा-स्प्रे केलेल्या थर्मल बॅरियर कोटिंग्जचा वापर करण्यास सुरुवात केली आहे, जसे की YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20 कोटिंग सिस्टम, ज्या परदेशात मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात आणि सध्या चीनमध्ये एक लोकप्रिय संशोधन क्षेत्र आहे.

4. यांत्रिक पोशाख प्रतिकार

थर्मल फवारणी तंत्रज्ञान हा पोशाख प्रतिरोधाच्या क्षेत्रातील प्रत्येक आंतरराष्ट्रीय थर्मल फवारणी परिषदेचा नेहमीच एक महत्त्वाचा भाग राहिला आहे कारण जवळजवळ सर्व वर्कपीस पृष्ठभागांना झीज होते आणि पृष्ठभाग मजबूत करणे आणि दुरुस्ती हे तंत्रज्ञानाच्या विकासाचे भविष्यातील ट्रेंड आहेत, विशेषत: तंत्रज्ञानासह पोशाख-प्रतिरोधक उद्योगातील अनुप्रयोगांची विस्तृत श्रेणी आणि थर्मल स्प्रे पोशाख-प्रतिरोधक सामग्रीच्या विकासास प्रोत्साहन देते. सर्वात मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या पोशाख-प्रतिरोधक कोटिंग्ज आहेत: स्प्रे वेल्डिंग (फ्लेम स्प्रेईंग + रिमेल्टिंग) NiCrBSi मिश्र धातु, जे परिधान-प्रतिरोधक क्षेत्रात देखील सर्वाधिक वापरले जातात आणि अभ्यासले जातात, जसे की HVOF फवारणी FeCrNBC कोटिंग, चाप फवारणी NiCrBSi रिमेल्टिंग नंतर. मायक्रोस्ट्रक्चर आणि पोशाख प्रतिरोध इ. वर; HVOF फवारणी, थंड फवारणी टंगस्टन कार्बाइड-आधारित कोटिंग्ज आणि क्रोमियम कार्बाइड-आधारित कोटिंग्स हे पोशाख प्रतिरोधक क्षेत्रात सर्वाधिक वापरले आणि संशोधन केलेले आहेत; चीनचे उच्च दर्जाचे उद्योग टंगस्टन कार्बाइड-आधारित स्प्रे पावडर आयातीवर अवलंबून असतात, जसे की विमानात पडणाऱ्या फ्रेमवर फवारणी करणे, सिंकिंग रोलर, कोरुगेटिंग रोलर इ. टंगस्टन कार्बाइड-आधारित कोटिंग तयार करण्यासाठी थंड फवारणी आणि उबदार फवारणी तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, टंगस्टन कार्बाइड-आधारित फवारणी पावडरसाठी नवीन आवश्यकता देखील आहेत, जसे की पावडर कण आकाराची आवश्यकता -20um + 5um आहे.

5. नॅनोस्ट्रक्चर्स आणि नवीन साहित्य

नॅनोस्ट्रक्चर्ड कोटिंग्ज, पावडर आणि नवीन साहित्य गेल्या काही वर्षांपासून आंतरराष्ट्रीय संशोधनाचा केंद्रबिंदू आहे. नॅनोस्ट्रक्चर्ड WC12Co कोटिंग HVOF फवारणीद्वारे तयार केले जाते. फवारलेल्या पावडरचा कण आकार -10μm+2μm आहे आणि WC धान्याचा आकार 400nm आहे. जर्मन DURUM कंपनीने औद्योगिक उत्पादन केले आहे. मी lenvk ने टंगस्टन कार्बाइडचा वापर करून कच्चा माल म्हणून वेगवेगळ्या धान्य आकारांसह तयार केलेल्या WC10Co4Cr पावडरचा अभ्यास केला, जसे की WC धान्य आकार>12um (पारंपारिक रचना), WC धान्य आकार 0.2~0.4um (सुक्ष्म धान्याची रचना), WC धान्य आकार ~0.2um (अल्ट्रा-बारीक धान्य रचना); WC धान्य आकार

12um (पारंपारिक रचना), WC धान्य आकार 0.2~0.4um (सुक्ष्म धान्याची रचना), WC धान्य आकार ~0.2um (अल्ट्रा-बारीक धान्य रचना); WC धान्य आकार

6. बायोमेडिकल आणि पेपर प्रिंटिंग

वैद्यकीय उद्योगात थर्मल स्प्रे तंत्रज्ञानाचा अधिकाधिक वापर केला जातो, जसे की व्हॅक्यूम प्लाझ्मा, एचव्हीओएफ स्प्रे केलेले टीआय, हायड्रॉक्सीपाटाइट आणि हायड्रॉक्सीपाटाइट + टी कोटिंग्स वैद्यकीय उद्योगात (दंत, ऑर्थोपेडिक्स) वापरले जातात. TiO2-Ag ची स्फोटक फवारणी, जसे की एअर कंडिशनरच्या Cu कॉइलवर ठेवल्याने, जिवाणूंची वाढ रोखू शकते आणि त्यांना स्वच्छ ठेवता येते.