РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ


DOI: http://dx.doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-1-21-27

Полный текст:


Аннотация

Разработан комплекс оборудования для формирования плазменных керамических покрытий, приведены характеристики и результаты тестирования данного комплекса. Методика экспериментов основана на исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий системы ZrO2 – Y2О3, полученных с помощью разработанного комплекса оборудования. Один из наиболее эффективных способов защиты деталей от высокотемпературной коррозии и окисления – формирование на их поверхности плазменных теплозащитных покрытий. К теплозащитным покрытиям предъявляются очень жесткие требования: они должны характеризоваться плавным изменением физико-механических свойств (пористости, микротвердости, модулей упругости) в сечении от металлической основы к внешнему керамическому слою; выдерживать многократные циклы теплосмен в пределах от комнатной температуры до температуры эксплуатации; сохранять газонепроницаемость в условиях эксплуатации и обеспечивать при этом достаточно высокий уровень адгезионной прочности. Для реализации новых технологических схем нанесения тепло- защитных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками разработан, запатентован и изготовлен целый спектр нового оборудования. Предлагаемые авторами плазмотрон ПБГ-1 и порошковый питатель ППБГ-04 имеют минимум в 2–3 раза больше ресурс работы при напылении керамических материалов по сравнению с серий- ным оборудованием фирмы «Плазма-Техник». Это достигается за счет изменения конструкций катодно-анодного узла плазмотрона и подающего узла питателя, способствующих равномерной подаче порошка в плазменную струю и лучшему его проплавлению. В результате получаются более качественные плазменные покрытия, с повышенными эксплуатационными характеристиками: прочность сцепления увеличивается в 1,3–2 раза, коэффициент использова- ния материала – в 1,5–1,6 раза, микротвердость – в 1,2–1,4 раза, пористость уменьшается в 2–2,5 раза.

Об авторах

В. В. Оковитый
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Аспирант 

Адрес для переписки: Оковитый Вячеслав Александрович – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 293-93-71    niil_svarka@bntu.by



О. Г. Девойно
Белорусский национальный технический университет
Беларусь


В. А. Оковитый
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Кандидат технических наук


Ф. И. Пантелеенко
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор технических наук, профессор


В. М. Асташинский
Институт тепло- и массообмена имени А. В. Лыкова НАН Беларуси
Беларусь
Член-корреспондент НАН Беларуси, доктор физико-математических наук, профессор


Список литературы

1. Стернс, К. А. Теплозащитные покрытия / К. А. Стернс // Аэрокосмическая техника. 1997. № 10. С. 144–164.

2. Ruckle D. L. Plasma-Sprayed Ceramic Thermal Barrier Coatings for Turbine Vane Platforms / Duane L Ruckle // Thin Solid Films. 1980. Vol. 73, №2. P. 455–461.

3. Stecura, S. New ZrO2 – YbO Plasma-Sprayed Coatings for Thermal Barrier Applications / S. Stecura // Thin Solid Films. 1987. Vol. 150, No 1. P. 15–40.

4. Fairbanks, S. W. The Durability and Performance of Coatings in Gas Turbine and Diesel Engines / S. W. Fairbanks, R. J. Hecht // Materials Science and Enginering. 1987. Vol. 88. P. 321–330.

5. Suhr, D. S. Microstructure and Durability of Zirconia Thermal Barrier Coatings: Thesis (Ph. D.) 5756909 / D. S. Suhr. Cleveland, OH (USA): Case Western Reserve Univ.

6. Miller, R. A. Performance of Thermal Barrier Coatings in High Hear Flues / R. A. Miller, C. Christopher // Thin Solid Films. 1984. Vol. 119, No 2. P. 195–202.

7. Therinomechanical Behaviour of Plasma-Sprayed ZrO2 – Y2O3 Coatings Influenced by Plasticity Creep and Oxidation / J. Padovan [et al.] // 11th Annual Conference on Composites and Advanced Ceramic Materials: Ceramic Engineering and Science Proceedings. John Wiley & Sons, 1987. Vol. 8, Issue 7/8. P. 572-582.

8. Создание градиентных плазменных покрытий на основе диоксида циркония, стабилизированного диоксидом иттербия / В. А. Оковитый [и др.] // Вестник Белорусского национального технического университета. 2011. № 6. С. 5-8.

9. Композиционный порошок на основе диоксида циркония, частично стабилизированный оксидом иттербия / В. А. Оковитый [и др.] // Порошковая металлургия : республиканский межведомственный сборник. Минск: Вышэйшая школа, 2012. Вып. 35. С. 80–85.

10. Процесс получения композиционного порошка на основе гидроксиапатита и диоксида циркония для нанесения плазменных биокерамических покрытий / В. А. Оковитый [и др.] // Наука и техника. 2013. № 1. С. 31–38.

11. Создание градиентных плазменных покрытий на основе диоксида циркония, частично стабилизированных оксидом церия / В. А. Оковитый [и др.] // Порошковая металлургия. 2013. № 36. С. 331–337.

12. Девойно, О. Г. Композиционный порошок на основе диоксида циркония, частично стабилизированный оксидом церия / О. Г. Девойно, В. В. Оковитый // Наука и техника. 2013. № 6. С. 3–8.

13. Девойно, О. Г. Плазменные теплозащитные покрытия на основе диоксида циркония с повышенной термостойкостью / О. Г. Девойно, В. В. Оковитый // Наука и техника. 2015. № 1. С. 35–39.

14. Плазмотрон для нанесения покрытий: пат. 14906 Респ. Беларусь, МПК С23C4/04 / В. А. Оковитый, А. И. Шевцов, О. Г. Девойно, В. В. Оковитый; дата публ.: 30.10.2010.

15. Порошковый питатель для нанесения покрытий: пат. 16809 Респ. Беларусь, МПК B 22С 9/08; B 23K 5/18 / В. А. Оковитый, А. Ф. Ильющенко, А. И. Шевцов, В. М. Асташинский, В. В. Оковитый; дата публ.: 28.02.2013.

16. Плазмотрон для нанесения покрытия на внутренние поверхности деталей: пат. на полезную модель 8930 Респ. Беларусь, МПК H 05H 1/00 / В. В. Оковитый; дата публ.: 28.02.2013.

17. Плазмотрон для нанесения покрытия: пат. на полезную модель 9423 Респ. Беларусь, МПК H 05H 1/00 / В. В. Оковитый; заявитель – БНТУ, № u 20121081; заявл. 12.05.2012, опубл. 30.08.2013 // Афiцыйны бюл. Нац. цэнтр iнтэлектуал. уласнасцi. 2013. № 4.

18. Порошковый питатель для нанесения покрытий: пат. на полезную модель 9665 Респ. Беларусь, МПК H 05H 1/00 / В. В. Оковитый; дата публ. 30.10.2013.

19. Плазмотрон для нанесения покрытия: пат. на полезную модель 10210 Респ. Беларусь, МПК H 05H 1/00 / В. В. Оковитый; дата публ. 30.08.2014.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Оковитый В.В., Девойно О.Г., Оковитый В.А., Пантелеенко Ф.И., Асташинский В.М. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(1):21-27. DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-1-21-27

For citation: Okovity V.V., Devoino O.G., Okovity V.A., Panteleenko F.I., Astashinsky V.M. DEVELOPMENT OF COMPLEX EQUIPMENT FOR PLASMA SPRAY CERAMIC COATINGS. Science & Technique. 2017;16(1):21-27. (In Russ.) DOI:10.21122/2227-1031-2017-16-1-21-27

Просмотров: 129

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)