Áreas de aplicação da tecnologia de aspersão térmica

Nos últimos anos, as tecnologias de aspersão térmica evoluíram de processos rudimentares relativamente difíceis de controlar para ferramentas cada vez mais precisas, nas quais o processo é adaptado para levar em consideração as propriedades tanto do material depositado quanto dos revestimentos necessários.

A tecnologia de pulverização térmica está em desenvolvimento contínuo e novas aplicações são vistas para materiais e estruturas de revestimento pulverizadas termicamente. Vamos conhecer as principais áreas de aplicação da tecnologia de aspersão térmica.

1. Aviação

A tecnologia de pulverização térmica é amplamente utilizada no campo da aviação, como a pulverização de revestimentos de barreira térmica (camada de ligação + camada de superfície de cerâmica) em pás de motores de aeronaves. Pulverização de plasma, camadas de ligação de pulverização de chama supersônica, como NiCoCrAlY e CoNiCrAlY, e camada de superfície de cerâmica, como óxido de Y0-ZrO (YSZ) a 8% (contendo óxido de terras raras) dopagem modificação de YSZ, como TiO+YSZ, YSZ+ A10 ou óxidos à base de zirconato de lantânio de terras raras, como La(ZoCe)024, também foram estudados como revestimentos de barreira térmica em câmaras de combustão de motores de foguetes5. O eixo do rotor principal de helicópteros para operações militares em áreas desérticas é facilmente corroído pela areia. O uso de HVOF e pulverização explosiva de WC12Co pode melhorar sua resistência ao desgaste. O HVOF pulveriza o revestimento Al-SiC no substrato de liga de magnésio para aviação, o que pode melhorar a resistência ao desgaste.

2. Indústria Siderúrgica e Petrolífera

A indústria de ferro e aço é um importante campo de aplicação de aspersão térmica e é a segunda maior indústria da China depois da aplicação de aspersão térmica na indústria de aviação. Em 2009, a produção de aço bruto da China representou 47% da produção mundial de aço bruto. É um verdadeiro país do aço, mas não é uma potência siderúrgica. Algum aço de alta qualidade ainda precisa ser importado em grandes quantidades. Uma das razões mais importantes é que a aspersão térmica da China é menos usada na indústria siderúrgica. Tais como tuyere de alto-forno, rolo de forno de recozimento de alta temperatura, rolo de transporte de placa de rolo quente, rolo de suporte, rolo de endireitamento, rolo de levantamento galvanizado, rolo de afundamento, etc. reduzir custos, melhorar a qualidade dos produtos e os benefícios são significativos 19-0.

Na conferência ITSC 2011, o especialista japonês Namba investigou as patentes relacionadas à aplicação de aspersão térmica na indústria siderúrgica mundial. Os resultados da pesquisa mostram que, de 1990 a 2009, as patentes japonesas representavam 39%, as patentes dos EUA representavam 22%, as patentes europeias representavam 17%, as patentes chinesas representavam 9%, as patentes coreanas representavam 6%, as patentes russas representavam 3 %, as patentes brasileiras representam 3% e as patentes indianas representam 1%. Em comparação com países desenvolvidos como Japão, Europa e Estados Unidos, a aplicação de aspersão térmica na indústria siderúrgica na China é menor e o espaço de desenvolvimento é enorme.

Os relatórios detalhados relacionados à reunião também incluíram os pós de NiCrAlY e YO como matérias-primas, os pós de pulverização de NiCrAlY-Y0 foram preparados por sinterização por aglomeração e métodos de mistura, e os revestimentos foram preparados pela pistola de pulverização HVOFDJ2700. Simule o antiacumulação de rolos de forno na indústria siderúrgica. Os resultados da pesquisa mostram que o revestimento em pó preparado pelo método de sinterização por aglomeração tem excelente resistência ao acúmulo de óxido de manganês, mas baixa resistência ao acúmulo de óxido de ferro. Revestimentos preparados a partir de pós mistos.

A tecnologia de pulverização térmica é amplamente utilizada em revestimentos anticorrosivos e resistentes ao desgaste por pulverização de superfície de gás, oleoduto e válvula de gaveta, a maioria dos quais são revestimentos WC10Co4Cr de pulverização HVOF.

3. Nova energia, novos equipamentos e turbinas a gás

Células de combustível sólido (SOFCs) agora são projetadas na direção de placas planas e placas finas, incluindo ânodos, eletrólitos, cátodos,e camadas protetoras. Atualmente, o design de materiais e a tecnologia de produção de células de combustível sólido amadureceram e o principal problema é o problema de preparação. A tecnologia de pulverização térmica (pulverização de plasma de baixa pressão, pulverização de plasma a vácuo) tornou-se a tecnologia mais popular. A aplicação bem-sucedida de pulverização térmica em SOFC é a mais recente aplicação da tecnologia de pulverização térmica em novas energias e também promove o desenvolvimento de materiais de pulverização relacionados. Por exemplo, o material de pulverização LaSrMnO (LSM) pulverizado por plasma, a empresa alemã HC.Starck já iniciou a produção e vendas deste material e materiais relacionados. Os pesquisadores também usaram a pulverização de plasma em fase líquida para preparar o material de eletrodo LiFePO para baterias de íon-lítio. relatórios de pesquisa relacionados.

O desenvolvimento da tecnologia de aspersão térmica é inseparável da atualização dos equipamentos. Cada conferência internacional de aspersão térmica terá relatórios sobre novos equipamentos relacionados. Devido à sua baixa temperatura e design de alta velocidade, a pistola de pulverização K2 para pulverização GTV HVOF pode pulverizar revestimentos de metal, como revestimentos de Cu, e o teor de oxigênio do revestimento é de apenas 0,04%, o que é comparável à pulverização a frio. Usando um sistema de pulverização HVOF de alta pressão, a pressão da câmara de combustão pode atingir 1 ~ 3MPa, e o fluxo da chama é de baixa temperatura e alta velocidade, pulverizando pó de aço inoxidável 316L, a eficiência de deposição pode atingir 90%.

As pás de turbinas a gás industriais começaram a usar revestimentos de barreira térmica pulverizados por plasma, como sistemas de revestimento YSZ, LazZrzO, SmzZrzO, GdzZr20, que são amplamente utilizados no exterior e atualmente são um campo de pesquisa popular na China.

4. Resistência ao desgaste mecânico

A tecnologia de aspersão térmica sempre foi uma parte importante de todas as conferências internacionais de aspersão térmica no campo da resistência ao desgaste, porque quase todas as superfícies das peças de trabalho apresentam desgaste, e o reforço e reparo da superfície são as tendências futuras do desenvolvimento tecnológico, especialmente com A tecnologia tem um ampla gama de aplicações na indústria resistente ao desgaste e também promove o desenvolvimento de materiais resistentes ao desgaste por aspersão térmica. Os revestimentos resistentes ao desgaste mais amplamente utilizados são: soldagem por pulverização (pulverização por chama + refusão) ligas de NiCrBSi, que também são as mais utilizadas e estudadas no campo resistente ao desgaste, como revestimento de FeCrNBC por pulverização HVOF, pulverização por arco de NiCrBSi após a refusão Pesquisa na microestrutura e resistência ao desgaste, etc.; Pulverização HVOF, revestimentos à base de carboneto de tungstênio pulverização a frio e revestimentos à base de carboneto de cromo são os mais amplamente utilizados e pesquisados ​​no campo da resistência ao desgaste; Os pós de pulverização à base de carboneto de tungstênio da indústria de ponta da China dependem de importações, como a pulverização de aeronaves da estrutura de queda, rolo de afundamento, rolo de ondulação, etc. também há novos requisitos para pó de pulverização à base de carboneto de tungstênio, como o requisito de tamanho de partícula de pó é -20um+5um.

5. Nanoestruturas e novos materiais

Revestimentos nanoestruturados, pós e novos materiais têm sido o foco da pesquisa internacional ao longo dos anos. O revestimento WC12Co nanoestruturado é preparado por pulverização HVOF. O tamanho da partícula do pó pulverizado é -10μm+2μm, e o tamanho do grão WC é 400nm. A empresa alemã DURUM possui produção industrializada. Me lenvk estudou o pó de WC10Co4Cr preparado usando carboneto de tungstênio com diferentes tamanhos de grão como matéria-prima, como tamanho de grão WC> 12um (estrutura convencional), tamanho de grão WC 0,2 ~ 0,4um (estrutura de grão fino), tamanho de grão WC ~ 0,2um (estrutura de grão ultrafino); Tamanho de grão de WC

12um (estrutura convencional), tamanho de grão WC 0,2 ~ 0,4um (estrutura de grão fino), tamanho de grão WC ~ 0,2um (estrutura de grão ultrafino); Tamanho de grão de WC

6. Impressão biomédica e em papel

A tecnologia de spray térmico é cada vez mais amplamente utilizada na indústria médica, como plasma a vácuo, revestimentos de Ti pulverizado HVOF, hidroxiapatita e hidroxiapatita + Ti usados ​​na indústria médica (odontológica, ortopédica). A pulverização explosiva de TiO2-Ag, como a deposição em bobinas de Cu de condicionadores de ar, pode inibir o crescimento bacteriano e mantê-las limpas.