МНОГОСЛОЙНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ЭЛЕМЕНТАХ ЭКРАННОЙ ЗАЩИТЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ
https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-422-431
Аннотация
В статье приведены результаты исследования влияния параметров плазменной струи (ток, дистанция напыления, расход плазмообразующего газа азота), фракционного состава исходного порошка и степени охлаждения сжатым воздухом на характеристики антиметеоритных покрытий. На оптимальных режимах (ток дуги 600 А; дистанция напыления 110 мм; расход плазмообразующего газа азота 50 л/мин; фракционный состав порошка диоксида циркония <50 мкм; расход сжатого воздуха для охлаждения 1 м3/мин р = 4 атм) получаются антиметеоритные покрытия на основе диоксида циркония с коэффициентом использования материала 62 %; общую пористость керамического слоя 6 %. После воздействия на покрытие компрессионными плазменными потоками в атмосфере азота кубическая модификация оксида циркония является основной фазой, присутствующей в покрытии. Параметр решетки кубической модификации оксида циркония составляет 0,5174 нм. Ввиду использования азота в качестве плазмообразующего вещества, происходит его взаимодействие с атомами циркония покрытия и образуется нитрид циркония с-ZrN с кубической кристаллической решеткой (параметр решетки 0,4580 нм). Происходит плавление приповерхностного слоя, причем глубина расплавленного слоя, согласно результатам растровой электронной микроскопии, составляет около 8 мкм. Закристаллизовавшийся после воздействия компрессионными плазменными потоками приповерхностный слой характеризуется гомогенным распределением элементов и отсутствием пор, образованных при формировании покрытия. Структура самого покрытия представлена совокупностью крупных (5–7 мкм) и мелких (1–2 мкм) частиц оксида циркония, спеченных между собой. После воздействия компрессионными плазменными потоками на сформированное покрытие происходит плавление его поверхностного слоя и его скоростная кристаллизация. В результате возникновения внутренних механических напряжений в закристаллизовавшейся части происходит растрескивание поверхностного слоя. Детальный анализ структуры поверхности с помощью растровой электронной микроскопии позволил выявить формирование в закристаллизовавшейся части ячеистой структуры со средним размером ячеек менее 1 мкм, формирование которых может быть вызвано скоростной кристаллизацией расплавленного слоя.
Для цитирования:
Оковитый В.А., Пантелеенко Ф.И., Оковитый В.В., Асташинский В.М., Храмцов П.П., Черник М.Ю., Углов В.В., Шиманский В.В., Черенда Н.Н., Соболевский С.Б. МНОГОСЛОЙНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ЭЛЕМЕНТАХ ЭКРАННОЙ ЗАЩИТЫ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ. НАУКА и ТЕХНИКА. 2017;16(5):422-431. https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-422-431
For citation:
Okovity V.A., Panteleenko F.I., Okovity V.V., Astashinsky V.M., Hramtsov P.P., Cernik M.Y., Uglov V.V., Chimanskiy V.I., Cerenda N.N., Sobolewski S.B. MULTILAYER COMPOSITE PLASMA COATINGS ON SCREEN PROTECTION ELEMENTS BASED ON ZIRCONIUM DIOXIDE. Science & Technique. 2017;16(5):422-431. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2227-1031-2017-16-5-422-431
Просмотров:
922
Послать статью по эл. почте 