pulverizare la rece dinamică gaz din Metoda de metal (engl - .. pulverizare rece gaz rece prin pulverizare dinamic) constă în faptul că particulele solide de metal, care temperaturile sunt mult mai mici decât punctul lor de topire, accelerat la viteza supersonica și fixată la suprafață prin coliziune cu ea.
Esența metodei de pulverizare dinamică a gazului rece a metalului include formarea în duza de un curent de gaz supersonic alimentarea acestui curent de material sub formă de particule având o dimensiune a particulelor de 0,01-50 microni, accelerația acestuia într-o duză supersonică și direcția particulelor de pulbere la suprafața articolului. Accelerarea particulelor este posibilă într-un mediu cu gaze reci sau încălzite, cum ar fi aer, heliu, azot. Valorile temperaturii sunt semnificativ mai mici decât punctul de topire al materialului pulverulent (0,4-0,7 Tm). Tehnologia de pulverizare rece dinamică din gaze permite aplicarea acoperirilor metalice nu numai pe metale, ci și pe sticlă, ceramică, piatră, beton. Acoperirile aplicate prin această metodă sunt mecanic puternice și au o aderență ridicată la substrat.
Fenomenul de formare de acoperiri prin pulverizare dinamică gaz rece a fost descoperit la Institutul de Mecanică teoretică și aplicată. SA Khristianovich Filiala siberian al Academiei Ruse de Științe (ITAM SB RAS), la începutul anilor '80 ai secolului trecut. Ei au arătat că formarea acoperirii nu impune ca particulele au fost în stare topită sau premolten și acoperirea poate fi preparat din particule la o temperatură mult sub punctul lor de topire, spre deosebire de metodele de depunere convenționale.
Fig. 1. Micrografe ale acoperirilor [1].
Principalele fapte experimentale:
1. Cel mai important parametru este viteza de pulverizare la rece a particulelor depinde de aderența magnitudine, porozitatea, microduritatii etc. acoperiri. Pentru toate particulele cu un diametru d £ 50 microni există o valoare „prag“ al vitezei interacțiunii lor cu substratul (500-600 m / s). Dacă viteza este sub această valoare, atunci se observă procesul de eroziune. La o viteză mai mare decât "pragul", procesul de eroziune devine pulverizat.
2. Există o valoare critică a debitului particulelor la care pulverizarea nu are loc, indiferent de momentul efectului de curgere.
3. La un debit de particule deasupra particulelor critice magnitudine aderă ferm la suprafața produsului și unul cu celălalt, formând stratul pulverizat într-un ambalaj etanș. Din fig. 2, și arată că partea exterioară a acoperirii este o multitudine de particule deformate materialul stropite cu o dimensiune caracteristică d = 20-40 microni și urme (cratere) ale bombardează lovituri ale particulelor. Secțiunea transversală (secțiune) de acoperire (Fig. 2b) arată că acesta este caracterizat prin porozitate scăzută și o bună uniformitate la nivelul stratului de lățime. După înăsprite limita dintre stratul pulverizat și suprafața corpului, care este pre-tratată pentru 10 clasă de curățenie indică faptul că formarea prealabilă depunerea are loc, de asemenea, o deformare plastică și erodarea suprafața corpului.
Fig. 2. Microphotografiile stratului exterior (x150) și secțiunea transversală a stratului de particule de aluminiu (microscop electronic, x300) [1].
4. Numai o mică fracțiune de particule dispersate de fluxul supersonic în cele din urmă se pulverizează pe produs, partea principală fiind reflectată și dusă de fluxul de gaze. Masa particulelor pulverizate crește cu creșterea consumului de material pulverulent.
5. Când se formează acoperirea, încălzirea suprafeței produsului este neglijabilă. Diferența de temperatură pentru suprafață este simplificată numai de fluxul de gaz și atunci când stratul este depus este de 45 de grade.
Există 2 tipuri de pulverizare dinamică dinamică: presiune ridicată și joasă. O comparație a parametrilor tipici ai echipamentului pentru pulverizare utilizând aceste două metode este prezentată în Tabelul. 1. În general, calitatea acoperirilor aplicate prin metoda de înaltă presiune este mai mare și cerințele pentru o anumită dimensiune a particulelor pulberii sunt mai mici. Principalul avantaj al metodei de presiune scăzută este costul scăzut al echipamentului și dimensiunile sale mai mici.
Tabelul 1. Comparația modurilor de depunere rece dinamică gazoasă de înaltă (CHGNVD) și de joasă presiune (CGNND).
În Fig. 3 este o diagramă schematică a pulverizării straturilor de acoperire prin metoda rece de înaltă presiune. Gazul sub presiune înaltă este încălzit și amestecat cu pulberea, apoi amestecul de pulbere de gaz intră în duza unde accelerează până la viteza supersonică și se îndreaptă către substrat, formând o acoperire.
Fig. 3. Diagrama schematică a unei pulverizări reci din gama gazo-dinamică de înaltă presiune.
Diferența principală duză supersonică pentru aceste tehnici constă în faptul că în timpul pulverizării cu pulbere de joasă presiune este direct perpendicular pe fluxul de gaz în duză, și la presiune ridicată intră în amestecul de gaz-pulbere tehnologie duză (fig. 4, 5). De asemenea, diferența este că încălzirea gazului la presiune înaltă are loc înaintea duzei supersonice și la presiune scăzută direct în el.
Fig. 4. Construcția duzelor pentru pulverizarea dinamică, dinamică și gazo-dinamică, de înaltă presiune [2].
Fig. 5. Construcția duzei pentru pulverizare rece dinamică și gazoasă de joasă presiune.
În metoda de pulverizare la presiune scăzută, diferite pulberi metalice sunt de obicei pulverizate împreună cu adăugarea de particule ceramice (Al2O3SiC). Se crede că acești aditivi acționează suprafața substratului, îmbunătățind aderența și datorită lor duza este curățată.