Исследование физико-химических процессов получения порошковых покрытий газоплазменным методом

Содержание

Слайд 2

Цели и задачи

Целью настоящей работы являлось исследование влияния термодинамических параметров гетерогенной плазменной

Цели и задачи Целью настоящей работы являлось исследование влияния термодинамических параметров гетерогенной
струи на формирование покрытий c заданными функциональными свойствами, в частности, покрытий с защитными свойствами на различных подложках.
Решались следующие задачи:
Исследование состава и термодинамических характеристик плазмообразующих газов (Ar, N2, H2, смеси xAr + (1-x)N2, xAr + (1-x)H2) в зависимости от температуры с применением методов термодинамического моделирования.
Моделирование равновесного состава и термодинамических свойств систем "плазма + частица".
Моделирование формирования покрытий с использованием программного комплекса «Plasma 2002».
Практическое применение метода плазменного напыления для получения покрытий с защитными свойствами на стальных (чугунных) подложках.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 3

Процесс плазменного напыления
ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых

Процесс плазменного напыления ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического моделирования металлических, оксидных и солевых систем
систем

Слайд 4

Энтальпия системы "плазма + частица". Состав плазмообразующего газа - 70%Ar+30%N2. Частица -оксиды

ГУ ИМЕТ

Энтальпия системы "плазма + частица". Состав плазмообразующего газа - 70%Ar+30%N2. Частица -оксиды
УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 5

Программный комплекс «PLASMA 2002»

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и

Программный комплекс «PLASMA 2002» ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического моделирования металлических, оксидных и солевых систем
солевых систем

Слайд 6

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ И НАГРЕВА ЧАСТИЦ ПОРОШКА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРОНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Исследования

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ И НАГРЕВА ЧАСТИЦ ПОРОШКА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ
проведены со следующими исходными данными:
• плазмообразующий газ - N2;
• материал напыляемого порошка - оксид алюминия Аl2O3;
• начальный диаметр частиц – 63 мкм;
• начальная температура - 300 K;
• дистанция напыления - 200 мм;
• начальная скорость ввода частиц изменялась от 2 до 14 м/с (с шагом 2 м/с)/
Исследовалось влияние начальной скорости ввода частиц в плазменную струю на:
- траекторию движения частиц в плазменной струе;
- изменение скорости полета частиц порошка вдоль оси плазменной струи с момента их ввода;
- изменение температуры в центре частицы при нахождении в плазменной струе.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 7

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАГРЕВА И ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ ПОРОШКА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ

ГУ ИМЕТ УрО

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НАГРЕВА И ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ ПОРОШКА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ ГУ ИМЕТ
РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 8

Траекторию движения частиц в плазменной струе

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования

Траекторию движения частиц в плазменной струе ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического
металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 9

Изменение скорости полета частиц порошка вдоль оси плазменной струи с момента их

Изменение скорости полета частиц порошка вдоль оси плазменной струи с момента их
ввода

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 10

Изменение температуры в центре частицы при нахождении в плазменной струе

ГУ ИМЕТ

Изменение температуры в центре частицы при нахождении в плазменной струе ГУ ИМЕТ
УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 11

Таблица 1.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

ГУ

Таблица 1. ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического моделирования металлических, оксидных и
ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 12

Комплексное моделирование процесса плазменного напыления

Исследования проведены со следующими исходными данными:
• плазмообразующий

Комплексное моделирование процесса плазменного напыления Исследования проведены со следующими исходными данными: •
газ – Ar (100%), Ar+H (90%+10%);
• материал напыляемого порошка - Аl2O3, TiO2, ZrO2;
• начальный диаметр частиц – D = 40 мкм;
• начальная температура - 300 K;
• дистанция напыления - 200 мм;
• начальная скорость 8 – 12 м/с.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Слайд 13

TiO2

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Траектория полета

TiO2 ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического моделирования металлических, оксидных и солевых
частиц

Динамика изменения напряжений
в интерфейсном слое системы покрытие-основание

Слайд 14

Таблица 2.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Таблица 2. ГУ ИМЕТ УрО РАН Лаборатория математического моделирования металлических, оксидных и солевых систем

Слайд 15

Плазменное напыление износостойких покрытий порошков на основе AlxOy, TiOy, ZrOy.

Эксперимент 1:

Плазменное напыление износостойких покрытий порошков на основе AlxOy, TiOy, ZrOy. Эксперимент 1:
Получение двухслойного износостойкого покрытия (основа - серый чугун, марки СЧ-10, подслой - механическая смесь ПН85Ю15 и ПН70Ю3О, защитный слой – многокомпонентный порошок МКП 1 (Аl2О3 и ZrO2).
Разработан технологический процесс восстановления волочильных пирамид ЗАО «Уралкабель».
Эксперимент 2: Получение термостойкого покрытия. Порошковые материалы: подслой – ПТНА-01; основные слой – Al2O3 (механическое плакирование мелкодисперсным Al); МКП 2 (основа TiO2c подшихтовкой ПГСР-3, 4 от 10 до 50%).
Разработан технологический процесс упрочнения металлических отжиговых поддонов для прокалки катализаторов.

ГУ ИМЕТ УрО РАН
Лаборатория математического
моделирования металлических,
оксидных и солевых систем

Имя файла: Исследование-физико-химических-процессов-получения-порошковых-покрытий-газоплазменным-методом.pptx
Количество просмотров: 27
Количество скачиваний: 0