AT398580B - Beschichtung für metallische oder nichtmetallische substrate, verfahren und vorrichtung zu deren herstellung - Google Patents
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Description
AT 398 580 B
Die Erfindung betrifft eine Beschichtung für metallische oder nichtmetallische Substrate, wobei zumindest Teile der Oberfläche des Substrates mit einem hitze-, thermoschock-, verschleiß-, schlag- und/oder korrosionsfesten, mittels thermischen Verfahren aufgebrachten, mehrere Schichten umfassenden Überzug auf Basis mindestens einer Überzugs-Komponente aus mindestens einer der Gruppen der thermischschichtbildenden Stoffe, "Cermets", Oxide, Carbide, Nitride, Boride, Silizide, Fluoride, Phosphate, Silikate, Metalle, intermetallischen Verbindungen und Metall-Legierungen versehen sind, und in mindestens einer der Schichten eine eigene Phase darstellende, feine Partikel mindestens eines hitzeresistenten Materials, insbesondere aus den obengenannten Stoffgruppen, verteilt sind, Verfahren zur Bildung der genannten Beschichtungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der Vielzahl von bekanntgewordenen Beschichtungs-Methoden seien keineswegs vollständig Oberflächenvergütung, Beschichtung mit galvanischen, CVD- und PVD-Verfahren, Schmelze- und Pulvertauchen, Plattieren und die verschiedensten Spritztechniken genannt.
Als mit dem eingangs genannten Oberflächenschutz ausgestattete Gegenstände seien ebenfalls nur beispielhaft Verbrennungsmotoren-Komponenten, Kolbenringe, Turbolader, Gasturbinenschaufeln, Triebwerke, Raketendüsen, Ofen- und
Kokillenauskleidungen, Gießgefäße, Gießöffnungen, Blasianzen, Schmiedegesenke, Brecherbacken, Mahlwerkskomponenten und Walzwerkswalzen sowie Auskleidungen und Beschichtungen von Komponenten von Hütten-, Energieerzeugungs- und Chemieanlagen genannt.
Das dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende thermische Spritzen ist ein altbekanntes Verfahren zur Oberflächenbeschichtung von metallischen und nichtmetallischen Werkstoffen. Hierzu dienen gasbeheizte Spritzgeräte für pulver-, draht-, stabförmige Werkstoffe, Plasmaspritzgeräte für pulver-, und drahtförmige Werkstoffe und Lichtbogenspritzgeräte für drahtförmige Werkstoffe, sowie das Detonationsspritzen.
Die gebräuchlichsten Werkstoffe für das thermische Spritzen sind in den DIN-Vorschriften DIN 8566, Teil 1 = Massivdrähte für das Flammspritzen, DIN 8566, Teil 2 = Massivdrähte zum Lichtbogenspritzen, DIN 8566, Teil 3 = Fülldrähte und Stäbe zum Flammspritzen, DIN 32529 = Pulver zum thermischen Spritzen, DIN 65097 = Luft- und Raumfahrt, Pulver zum thermischen Spritzen und DIN 55928 beschrieben. Bis zum derzeitigen Zeitpunkt werden für das thermische Spritzen mit Pulvern pulverförmige Zusatzmaterialien nur in Korngrößen von im wesentlichen über 1 um eingesetzt.
Zum Entwicklungsstand auf diesem Gebiet ist auf die folgenden Druckschriften zu verweisen: Bei einer mehrlagigen Schutzschicht gemäß, DE-A1-3,513.882 ist eine Schichtfolge auf ein Substrat von Haftschicht, Zwischenschicht und einer Refraktärmaterial-deck-schicht vorgesehen. Es ist eine Anzahl von genauen Angaben über Schichtdicken- und Körnungsbereiche des dort als ursprüngliches Ausgangsmaterial eingesetzten Spritzpulvers sowie zur Zusammensetzung dieser Materialien enthalten. Es wird gemäß dieser Schrift z.B. T1B2 zusammen mit Ti pulverinjektiert. Von Teilchen mit ganz bestimmten Dimensionen und deren Art der Verteilung in einer der Schichten sowie von damit erzielbaren Effekten ist in der DE-A1 keine Aussage enthalten.
Bei einem keramik-beschichteten, hitzeresistenten Werkstück gemäß EP-A2 340.791 sind ebenfalls mehrlagige Schichten mit verschiedenen Reihenfolgen der Einzellagen vorgesehen, wobei eine Zwischenschicht ebenfalls aus einer Mischung von Partikeln einer metallischen und einer keramischen Phase, die gleichzeitig aufgespritzt sind, zum Streßabbau dienen soll.
Dieser EP-A2 ist ein Einbau ultrafeiner Teilchen-Phasen in zumindest eine Lage der Beschichtung nicht entnehmbar.
Auch beim Verfahren zur Herstellung von Hartstoffschichten auf Metalloberflächen gemäß DD-A1-280.558 sind Zwischenlagen mit Teilchen mit bestimmter, besonders hoher Partikelfeinheit nicht vorgesehen, auch von einem etwaigen Einbau solcher Partikel in eine der Schichtlagen ist dort nicht die Rede.
Auch im Verfahren zur Herstellung von verschleiß- und korrosionsbeständigen Schutzschichten gemäß CH-A5-677.498 ist nirgends eine Angabe über eine Einbringung individueller Partikel in eine der Einzellagen der Schutzschichten die Rede, sondern nur von Diffusion, die jedoch nur den atomaren Bereich betrifft.
Bei einem der EP-A2 331 155 entnehmbaren Verfahren zum Beschichten von Haushaltsgegenständen sollen die Teilchen-Dimensionen vor dem Auftrag für die herzustellende Beschichtung von wesentlicher Bedeutung sein. Aufgrund der Teilchengröße der thermisch zu spritzenden Pulver soll ein Größengradient der die einzelnen Lagen der Beschichtung selbst bildenden, aneinandergesinterten Teilchen ein und derselben Phase angestrebt werden. Von einem Einbau von Fremdteilchen äußerst geringer Dimension in die Schichtlagen selbst ist dort nicht die Rede.
Ultrafeine matrixphasendifferente Partikel bzw. deren Verwendung sind nur der GB-A-2,242.443, allerdings nicht im Zusammenhang mit einer Beschichtung von Substraten, zu entnehmen. Gemäß dieser Druckschrift sollen Partikel für eine Sinterkörperproduktion selbst mit einer Schicht ultrafeiner Partikel belegt 2
AT 398 580 B sein. Es ist nicht vorgesehen, diese "bestäubten" Partikel zur Herstellung von Beschichtungen einzusetzen, vielmehr sollen sie Grundkörper für die Produktion von Sinterprodukten - also von "Substraten" - sein.
Als Folge der Entwicklung von neuen Technologien, bei denen höchste Temperatur-, Korrosions- und auch thermische und mechanische Schockbeständigkeit gefordert sind, besteht der Nachteil aller nach bisher bekannten Verfahren erhältlichen Überzügen und Beschichtungen darin, daß sie nur in relativ geringen Schichtdicken aufgebracht sein können. Bei höheren Schichtdicken treten Phänomene, die ihren Grund in verschiedenen "Streß-Faktoren" haben, auf, welche zur Rißbildung, zu Abblätterungen und mechanischen Spannungen innerhalb der Schicht selbst und letztlich auch zwischen jeweiligem Überzug und Substrat führen können.
Es wurde nun aufgrund eingehender Untersuchungen eine Methode gefunden, die die beschriebenen Probleme dadurch in den Griff zu bekommen versucht, daß ein Aufbau der obengenannten Streß-Faktoren innerhalb einer nach bisherigen Begriffen "viel zu dicken" Schicht schon bei deren Herstellung vermieden wird bzw. innerhalb der Schicht schon aufgebauter Streß wieder reduziert wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Überzug im wesentlichen zumindest zwei aneinander gebundene Schichten umfaßt, wobei an das Substrat selbst eine mittels thermischem Beschichtungsverfahren aufgebrachte, im wesentlichen kompakte, zumindest einlagige Basis-Schicht ("1. Schicht”) gebunden ist, welche ihrerseits mit zumindest einer weiteren, selbst feinst- bzw. ultradisperse Partikel mindestens eines bzw. einer der obengenannten Schichtbildner, Verbindungen, Metalle und/oder Legierungen mit einer spezifischen Oberfläche von zumindest 6m2/g, insbesondere zumindest 8 m2/g, (nach Blaine) verteilt enthaltenden, mittels thermischem Spritzverfahren aufgebrachten, zumindest einlagigen Zweit- oder Deck-Schicht ("2.Schicht") verbunden ist, in welche Zweit-Schicht die genannten Partikel aus einer mit ihnen vor dem Aufspritzen der Zweit-Schicht auf der Basis-Schicht oder einer vorhergehenden Zweitschicht gebildeten Intermediär-Schicht eingetragen und darin verteilt sind.
Die obengenannten "-ide" in den einzelnen Lagen der Beschichtung sind vornehmlich solche von Nebengruppenelementen, insbesondere der 2. bis 6. Nebengruppe, wobei auch solche mit Magnet-und/oder Elektret-Eigenschaften eingeschlossen sind, ebenso "Mischoxide", Silikate od.dgl. wie Spinelle. Als Schichtbildner seien Emaillen, Glasuren, Gläser od.dgl. genannt.
Charakteristisches und, wie gefunden wurde, ganz wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Überzüge und der ihrer Herstellung und Aufbringung zugrundeliegenden Technik ist der Einsatz sogenannter ultradispersiver Pulver, also von Partikeln mit Dimensionen, welche dieselben vom mechanischen Standpunkt aus praktisch nicht mehr als Inhomogenitäten hervorrufende Fremdkörper, sondern als die Homogenität mehrlagiger, also dicker Überzugsschichten und deren Integration ineinander fördernde Bestandteile derselben erscheinen lassen.
Die neuen Überzüge erhalten die beschriebenen Eigenarten vereinfachend dargestellt auf folgende Weise: Durch thermische Spritzgeräte wird metallischer oder nichtmetallischer Werkstoff auf metallische oder nichtflnetallische Oberflächen eines Werkstückes aufgetragen. Mit einer separaten Apparatur wird entweder ultradispersives Pulver, das in einer Flüssigkeit dispergiert ist, zusammen mit oder ohne Zusatz von oberflächenaktivierenden Salzen, oder Salze, die Ausgangskomponenten der thermischen Spritzschicht enthalten, in einer Flüssigkeit gelöst oder suspendiert, z.B. mit einem Trägergas gefördert, auf eine thermische Spritzschicht aufgebracht. Der Prozeß der Schichtbildung und insbesondere des Eintrages disperser Partikel in eine jeweils nächstfolgende thermische Spritzschicht erfolgt durch ein Überspritzen von auf die das Werkstück überziehende Grundschicht auf getragenen, ultradispersiven Teilchen mit einer weiteren thermisch gespritzten Schicht.
Beim Aufspritzen der "2." und jeder folgenden Lage der Beschichtung erfolgt eine Art mechanischer "Aufwirbelung" der von vornherein ultradispersiv vorliegenden oder als Lösung bzw. als chemische Verbindung monomolekular vorliegenden, also "latent ultradispersiven" Teilchen, wobei durch "Blitzverdampfung" z.B. des Lösungsmittels infolge schockartiger Erhitzung beim Aufspritzen der "nächsten" thermischen Spritzschicht diese Aufwirbelung noch unterstützt wird. Eine Steuerung der Aufwirbelung erfolgt durch einen "Niederhalteeffekt”, der durch die gerade im Auftrag befindlichen, aufgespritzen Partikel erreicht wird, so daß eine Aufwirbelung der ultradispersiven Teilchen in Gebiete außerhalb der Beschichtung praktisch nicht erfolgt. Letztlich liegt also auf einer vorhergehend aufgetragenen Thermo-Spritzschicht eine weitere thermische Spritzschicht vor, in welcher, ausgehend von einer jeweiligen Grenzschicht zur vorhergehenden Schicht, wo eventuell eine höhere Konzentration an ultradispersiven Teilchen vorliegt, die feindispersen Partikel einer vorher aufgetragenen Dispers-Beschichtung feinst verteilt vorliegen.
Diese Teilchen werden beim Spritzen einer nächstfolgenden Schicht infolge der Druck- und Temperaturverhältnisse auch teilweise in die Oberfläche der jeweils vorhergehenden Schicht, die dabei eventuell leicht anschmilzt, eingepreßt und bilden in ihrer quasi - homogenen Verteilung eine Art Vermittler zwischen 3
AT 398 580 B den einzelnen Lagen der Beschichtung. Mit diesen Partikeln sind ein Abbau des Stresses, der allein infolge der Temperaturdifferenz zwischen vorher aufgetragener und frisch gespritzer Schicht, aber auch infolge der hohen mechanischen Beanspruchung beim Spritzvorgang selbst auftritt, und eine integrale Haftung der einzelnen Lagen aneinander sichergestellt.
Damit ist die Erfindung imstande, die bisher bei thermisch gespritzen, mehrlagigen Schichten höherer Dicke auftretenden Probleme, wie Mikrorisse, Mikrocracks, Abplatzungen u. dgl., praktisch zu beseitigen oder derart zu vermindern, daß Störungen, wie sie bisher bei solchen Schichten auftraten, nicht mehr zu erwarten sind.
Beim Aufträgen eines Mehriagen-Überzugs ist also der Vorgang so, daß nach einer thermischen Grundbeschichtung der Auftrag der ultradispers oder latent ultradispers verteilten Partikel erfolgt, und darauf eine Spritzschicht, wieder eine Intermediärschicht ultradisperser Teilchen, darauf wieder eine herkömmliche Spritzschicht usw., sequentiell aufgetragen werden. Besonderer Vorteil dieser Vorgangsweise ist, daß eine nur mit geringem Aufwand zu erstellende Zusatzeinrichtung zur Aufbringung der Ultradispersschicht ausreicht, um ein sonst ganz konventionell und auf vorhandenen Anlagen durchgeführtes Spritzverfahren zu ergänzen.
Die Erfindung bringt also eine wesentliche Verbesserung der Eigenschaften der Schichten, die durch bekannte, thermische Spritzverfahren erzeugt werden können, in Bezug auf Schichtdicke, Porosität und Porenverteilung, Wärmeschutz, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit' Dauerwechselbeanspruchung usw.
Hauptcharakteristik der Erfindung ist, daß in der gebildeten Spritzschicht bzw. in deren Einzellagen Komponenten im ultradispersen Zustand existent und verteilt sind.
Die Einfügung von Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 6 m2/g wird also zusätzlich zum Auftrag einer bekannten thermischen Spritzschicht vorgenommen und verändert die bisher bekannten Schichteigenschaften vorteilhaft. Das Vorhandensein von Komponenten in ultradispersivem Zustand in der thermischen Spritzschicht verbessert die Verschleiß- und Hitzebeständigkeitseigenschaften bei gleichzeitiger Erhaltung der bekannt guten Wärmeschutzeigenschaften. Durch die Einbringung, Bildung und Verteilung von Komponenten im ultradispersiven Zustand in der zu formierenden Überzugsschicht wird eine aktive Entwicklung der physikalisch-chemischen Wechselwirkungsvorgänge in der Masse des zu formierenden Materials gesichert und gesteigert; dabei wird weiters, wenn gewünscht, die Einheitlichkeit der Verteilung der Poren der Größe nach in der Überzugsmasse gesichert und gesteigert, wodurch eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und Wärmeschutzeigenschaft erreicht wird.
Eine ganz wesentliche Basis der Erfindung besteht darin, daß bei einer Einführung von Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von unter 6 m2/g, die beschriebenen Effekte des ultradispersen Zustands der Partikel nicht auftreten, der sich bildende Überzug weist dann Poren auf, die in der Überzugsmasse und der Größe nach uneinheitlich verteilt sind, was zur Folge hat, daß die Verschleißfestigkeit und die Hitzefestigkeit nie länger als 100 Stunden gewährleistet sind. Mit der Vergrößerung der spezifischen Oberfläche (über 6 m2/g) der Teilchen, die in die Überzugsformierungszone eingeführt werden, verbessern sich die Hochtemperatur- und Verschleißeigenschaften, wie gefunden wurde, sprungartig.
Eine besonders günstige Abstimmung der Dicken der Schichten der thermischen Spritz- und Ultradis-persivkomponenten aufeinander läßt sich mit einer bevorzugten Beschichtung erreichen, welche die im Anspruch 2 genannten Merkmale aufweist.
Wird besondere Immunität der Überzüge gegenüber thermischen und mechanischen "Schocks” angestrebt, hat sich eine Variante der Beschichtung gemäß Anspruch 3 als besonders günstig erwiesen. Damit sind aufgrund von aufeinander angeordneten Lagen unterschiedlicher Wärmeausdehnung bisher resultierende, negative Phänomene praktisch ausgeschaltet.
Beschichtungen mit den besonders bevorzugten Komponenten gemäß Anspruch 4 zeichnen sich durch besonders günstige Eigenschaftsbilder im Hinblick auf Thermo-, Chemo- und Mechano-Streß aus, wobei die genannte Stabilisierung diese positiven Effekte noch weiter ausbaut.
Sind Intermediärschichten bzw. in die Spritzschicht eingebaute und integrierte Teilchen mit den in Anspruch 5 angegebenen, bevorzugten Dimensionen vorgesehen, kann neben praktisch vollständigem Streßabbau innerhalb der Schicht sogar ein Rückgang von deren Spröde unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung ihrer Härte beobachtet werden.
Eine Mehrlagenbeschichtung, wie sie gemäß der vorteilhaften Ausführungsform nach Anspruch 6 vorgesehen ist, ist besonders dann zu bevorzugen, wenn Gegenstände, die hoher Abrasiv-, Korrosionsoder Heißabgas-Belastung ausgesetzt sind, mit Dickschichten zum erhöhten Schutz eines Substrates zu versehen sind.
Bei der bevorzugten Ausbildung der einzelnen Lagen der erfindungsgemäßen Beschichtung gemäß Anspruch 7 wird eine besonders streßresistente Form zur Bindung der einzelnen Schichten aneinander erzielt. 4
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Wesentlicher weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verfahren zur Bildung einer Beschichtung von Überzügen, wie sie vorher beschrieben sind, wobei das Grund-Verfahren vom kennzeichnenden Teil des Anspruches 8 in seinen wesentlichen Zügen charakterisiert ist.
Ultradispersiv können die Teilchen als solche vorliegend, z.B. in einem Trägerfluid, das ein Gas oder eine Flüssigkeit sein kann, vorhanden sein, weiters aber auch als praktisch monomolekulare Einheiten in einem Lösungsmittel gelöst sein, oder aber z.B. als solche aus einer metallorganischen Verbindung oder deren Lösung in situ beim Aufspritzen der jeweils nächsten thermischen Spritzschicht freigesetzt werden.
Wesentlich ist, daß durch Auftrag von erhitzten Partikeln der bzw. einer "Zweit-Schicht" eine Aufwirbelung der Teilchen der ultradispersiven Intermediärschicht mechanisch impuls-induziert und durch Schockverdampfung des Lösungsmittels oder eines Zersetzungsproduktes organischer Verbindungen usw. erfolgt, und daß die entweder schon ohnedies als Ultradisperspartikel vorliegenden, oder in situ als solche, z.B. aus einem Lösungsmittel gebildeten ultradispersiven Partikel in die nächste Schicht echt eingetragen werden. Damit läßt sich eine optimale Verteilung der in die Schicht integrierten Streßabbaukomponente, welche diese feinen Teilchen bilden, sicherstellen.
Es erfolgt beim Schichtbildungsprozeß eine innige Integration, welche die Ultradisperskomponente mit der thermischen Spritzschicht durch bis jetzt noch nicht voll durchschaubar physikalisch-chemische Wechselvorgänge verbindet, wobei letztlich die oberflächlich "angerauhte, angesinterte, ankorrodierte oder/und angeschmolzene" Komponente in ultradispersivem Zustand in die thermische Spritzschicht integriert ist. Die Komponenten können erfindungsgemäß einlagig, mehrlagig oder im Sandwichverfahren auf die thermischen Spritzschichten aufgetragen werden. Eine thermisch aufgebrachte Basislage und eine letzte Decklage, die jedoch immer eine thermische Spritzschicht ist, sind obligat. Die Komponenten der Ultradispers-Intermedi-är-Schicht müssen immer von einer thermischen Spritzschicht zur Ausbildung des neuartigen Charakters der Spritzschicht überlagert werden.
Die gemäß Anspruch 9 vorgesehene, besonders bevorzugte Mehrlagenbeschichtung ermöglicht zum ersten Mal die Herstellung oft auch durchaus im Zentimeterbereich liegender, "hochdicker" Schichten mit unerwartet günstigen Eigenschaften, wie sie schon oben beschrieben wurden.
Bei Einsatz von Intermediärschicht-Komponenten mit den schon vorher definierten Partikelgrößen gemäß Anspruch 10 läßt sich ein ganz gezielt auf bestimmte, spätere Beanspruchung konzipierter Schichtaufbau erreichen, wobei der als Dispersionsmittel vorgesehene Polyvinylalkohol eine besonders homogene und einen geringen Höhengradienten aufweisende Verteilung des feindispersen Pulvers in der aufzutragenden Dispersion selbst und beim Überspritzen der Intermediär-Schicht eine kontrollierte Schockverdampfung und ein Mitreißen der Partikel in die jeweils neu aufgetragene Lage in besonders günstiger Weise sicherstellt.
Bei einem Vorgehen gemäß Anspruch 11 lassen sich besonders feine Verteilung und Homogenität der Partikel der Intermediär-Schicht in der jeweils auf sie aufgespritzten thermischen Spritzschicht erreichen. Es kann z.B. die Zersetzung einer metallorganischen Verbindung zur Bildung von ultradispersiven Metallpartikeln, aber auch von Metalloxidpartikeln vorgesehen sein. Eine Bildung von Hydroxiden, z.B. von Titanhydroxid oder Aluminiumhydroxid durch eine Fällung, wobei durch Schockerhitzung beim Überspritzen ein gewünschtes Oxidpartikel und eine dessen Eintrag in die Spritzschicht fördernde Verdampfung des frei werdenden Wassers erreicht werden, kann ebenfalls vorgesehen sein.
Ein Einsatz von Verbindungen, wie es die bevorzugte Ausführungsform des Anspruches 12 vorsieht, läßt sich einerseits eine besonders hohe Homogenität der Verteilung der Partikel der Intermediär-Schicht im Träger-Fluid selbst erreichen und andererseits eine gezielte Gas- bzw. Dampfentwicklung der organischen Säurekomponente beim Kontakt mit der heißen, neu aufgetragenen, thermischen Spritzschicht; außerdem ist die Homogenität der Dispersion verbessert.
Bei Einhaltung der Mengenverhältnisse gemäß dem Anspruch 13 können Beschichtungen mit besonders günstigen Gesamteigenschaftsbild erhalten werden.
Ein Vorgehen gemäß Anspruch 14 kann vorteilhaft zur Verhinderung von Koagulation und mangelnder Homogenität beim Auftrag der Zwischenschicht beitragen.
Bei einer vorteilhaften Arbeitgsweise gemäß Anspruch 15 läßt sich besonders hohe Feindispersität der in die jeweils nächste Thermospritzschicht eingebauten Teilchen erzielen.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bereitung der zum Auftrag der Zwischenschicht vorgesehenen Feinstpartikel-Dispersionen. Ihre wesentlichen Merkmale sind im Anspruch 16 zusammengefaßt. Mit der neuen, auf die erfindungsgemäße Beschichtung und deren Verfahren zur Herstellung besonders gezielt ausgerichteten Einrichtung läßt sich auf einfache Weise optimale Homogenität, insbesondere in der Partikelgeröße und gegebenenfalls auch nachträgliche Aufbrechung von Teilchenagglomerationen in Einzelteilchen erzielen. 5
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Schließlich besteht ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung in der Verwendung der Intermediär-Schicht-bildenden Komponenten mit den im Anspruch 17 genannten Charakteristika für die dort genannten Zwecke.
Anhand der Zeichnung wird die bevorzugte, zum Einsatz kommende erfindungsgemäße Spritzvorrichtung erläutert. Bei der gezeigten Vorrichtung sind die im folgenden beschriebenen, wesentlichen Bestandteile und die gleichzeitig dort angegebene Arbeitsweise vorgesehen.
Das ultradispersive Pulver und/oder die weiteren Komponenten werden in Flüssigkeit dispergiert und in die Spritzvorrichtung eingefüllt. Die Vorrichtung 100 umfaßt ein Druckgefäß 4. Über den Einfülltrichter 14 werden die aufbereiteten Komponenten in das Druckgefäß gefüllt. Der Füllstand im Druckgefäß wird über den Füllstandsanzeiger 11 angezeigt. Über Druckanschluß 5 und Druckregelung 6 wird der Druckbehälter kontinuierlich unter 3 bis 10 bar Überdruck gehalten, in Abhängigkeit von der zu formierenden Spritzschicht. Der Überdruck im Druckgefäß wird mittels des Druckanzeigers 13 festgehalten. Ein Überdruckventil 7 sichert das System vor unzulässig hohem Druck ab und gewährleistet die Arbeitssicherheit. Die im Druckgefäß eingefüllten Komponenten steigen über das Steigrohr 12 unter den Druckbedingungen des im Druckgefäß herrschenden Druckes zur Förderregelung 8 und Feindosierung 9 zur Spritzpistole. Über die Durchflußmengenmessung 15 werden reproduzierbare Mengen der dispergierten Komponenten eingeregelt.
Die Entmischungsverhinderung der dispergierten Komponenten erfolgt wie nachstehend beschrieben: Erfindungsgemäß ist die Mischung der ultradispersiven Pulver mit oder ohne Zusatz in Flüssigkeit in dispergiertem Zustand bei gleichmäßiger Mischverteilung zu halten. Dies wird dadurch erreicht, daß das Druckgefäß in der gezeigten Anordnung in eine mit Flüssigkeit 2 gefüllte Wanne 20 gestellt ist. Der Füllstand des die Vibration übertragenden Mediums wird über eine Meßskala 10 angezeigt. Unter dieser Wanne (Vibrationsbehälter) wird die notwendige Vibration (Schwingung) entweder durch Ultraschall, oder durch konventionelle Vibration 1 erzeugt und auf das Vibrationsmedium übertragen. Die Vibrationsflüssigkeit 2 kann durch den Einfüllstutzen 3 nachgefüllt werden. Die Entnahmemenge der dispergierten Flüssigkeit wird entweder durch die Differenz der Mengenskalaanzeige beim Druckgefäß bestimmt, oder durch eine spezielle Waage, die im Spritzsystem intgegriert ist (Fördermengzähler), erfaßt.
Die Förderung und das Verspritzen der dispergierten Komponenten wird wie folgt vorgenommen: Von der Feindosierung 9 wird über eine Förderleitung der Druckgefäßinhalt (die dispergierten Komponenten) vom im Druckgefäß herrschenden Überdruck zu einer nicht dargestellten Zerstäuberpistole 16 gefördert und von einer regelbaren, mit Druckanzeige versehenen Zerstäuberdüse, auf das Werkstück aufgebracht. Erfindungsgemäß wird je nach geförderter Schichteigenschaft der Auftrag entweder pulsierend oder kontinuierlich zerstäubend vorgenommen.
Anhand der folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele wird die Erfindung im einzelnen erläutert:
In den Beispielen sind jeweils die nicht näher beschriebene, konventionelle Basisschicht und die Deckschicht (= zweite Schicht), die thermische Spritzschichten sind, von gleicher Grund-Zusammensetzung. Die Gesamtschichtdicke betrug zwischen 0,35 und 0,8 mm.
Beispiel 1:
Das Aufspritzen wurde auf einer "Aurora"-Anlage vorgenommen. Als Werkstoff für den Überzug wurde mit Y2O3 oder MgO stabilisiertes Zr02-Pulver verwendet, und zusätzlich wurden ZrCh-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 15 bis 35 m2/g in die Überzugsformierungszone eingeführt. Dabei betrug die Bogenstromstärke 800 bis 950 A, die Spannung 40 bis 50 V, der Verbrauch der plasmabildenden Gase Ar und H2 46 bis 75 l/min bzw. 0,12 bis 0,21 i/min.
Die Charakteristika der erzeugten Überzüge wurden nach folgenden Kriterien bewertet: Offene Porosität (OP), Wärmefestigkeit (T), Hitzefestigkeit (Sh) und Verschleißfestigkeit (I).
Der Wert der offenen Porosität wurde durch hydrostatische Wägung, der Wärmefestigkeitswert nach der Anzahl der Wärmewechsel zwischen 20 und 800 · C bis zum Augenblick der Zerstörung des Überzugs, die Hitzefestigkeit nach der Zeit (h) bis zum Auftreten von Rissen beim Halten der Muster mit den Überzügen an der Luft bei 1500·Ο und die Verschleißfestigkeit anhand des Durchmessers (mm) des Abnützungsflecks einer Stahlkugel beim Reiben während fünf Stunden an der aufgespritzten Oberfläche ermittelt.
Der erzeugte Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,08 bis 0,15; T: 847, Sh: 426, I: 0,56. 6
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Beispiel 2:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrC>2-Pulver bei zusätzlicher Einführung von Ab03-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,07 bis 0,09; T: 956, Sh: 394; I: 0,54.
Beispiel 3:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde Al203-Pulver der Fraktion 24 bis 45 um bei zusätzlicher Einführung von Ab 03-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet, wobei die Bogenstromstärke 800 bis 850 A betrug. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,09 bis 0,11, T: 821, Sh: 400, 1:0,75.
Beispiel 4:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 3 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde AhOe-Pulver der Fraktion 24 bis 45 um bei zusätzlicher Einführung von Si02-Teiichen mit einer spezifischen Oberfläche von 10 bis 15 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,07 bis 0,09; T: 701; Sh: 365; I: 0,7.
Beispiel 5:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZKVPulver bei zusätzlicher Einführung einer wässerigen Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,08 bis 0,09; T: 694; Sh: 492; I: 0,46.
Beispiel 6:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit MgO der Fraktion 25 bis 45 um stabilisiertes ZrÜ2-Pulver bei zusätzlicher Einführung einer wässerigen Cr03-Lösung in der Konzentration von 1200 g/l in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,08 bis 0,12; T: 700; Sh: 456:1: 0,37.
Beispiel 7:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit MgO der Fraktion 25 bis 45 um stabilisiertes Zr02-Pulver bei zusätzlicher Einführung von Tetraethoxysilan in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,1 bis 0,15; T: 652; Sh: 496; I: 0,40.
Beispiel 8:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrÜ2-Pulver bei zusätzlicher Einführung von Aluminium-tri-sek.-butyiat in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,1 bis 0,3; T: 587; Sh: 362,1: 0,83. 7 ΑΤ 398 580 Β
Beispiel 9:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 lim stabilisiertes ZrC>2-Pulver bei zusätzlicher gleichzeitiger Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l und von ZrCfe-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 15 bis 35 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,09 bis 0,13; T: 607; Sh: 349; I: 0,64.
Beispiel 10:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZKVPulver bei zusätzlicher gleichzeitiger Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1200 g/l und von AbOs-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,07 bis 0,09; T: 767; Sh: 521; I: 0,46.
Beispiel 11:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZKVPulver bei zusätzlicher gleichzeitiger Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1200 g/l und von Si02-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 10 bis 15 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,08 bis 0,1; T: 756; Sh: 508,1: 0,51.
Beispiel 12:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZKVPulver bei zusätzlicher gleichzeitiger Einführung von Aluminium-tri-sek.-butylat und von AI2O3-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,09 bis 0,16; T: 801; sH: 632, I: 045.
Beispiel 13:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit MgO der Fraktion 25 bis 45 um stabilisiertes Zr02-Pulver bei gleichzeitiger getrennter Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l und von AI2O3-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,09 bis 0,18; T: 844; sH: 462; 1:0,49.
Beispiel 14:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Uberzugswerkstoff wurde mit Y203 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrtVPulver bei zusätzlicher getrennter Einführung der Cr03-Lösung in der Konzentration von 1200 g/l und von Si02-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 10 bis 15 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,12 bis 0,15; T: 736; Sh: 501; I: 0,52.
Beispiel 15:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes Zr02-Pulver bei zusätzlicher getrennter Einführung von Aluminium-tri-sek.-butylat und von Al203-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,09 bis 0,12; Z: 797; Sh: 566; I: 0,43. 8
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Beispiel 16:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes Zr03-Pulver bei zusätzlicher gemeinsamer Einführung von AI2O3-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 39 m2/g und Polyvinylalkohol in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,1 bis 0,15; T: 646; Sh: 491; I: 0,61.
Beispiel 17:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrÜ2-Pulver bei zusätzlicher gemeinsamer Einführung von AI2O3-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g und Natriumstearat in Wasser in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgerde Charakteristika auf: OP: 0,1 bis 0,12; T: 835, Sh: 709; I: 0,46.
Beispiel 18:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrO2-Pulver bei zusätzlicher gemeinsamer Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l und von Polyvinylalkohol in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,08 bis 0,12; T: 684; Sh: 562; I: 0,5.
Beispiel 19:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrÜ2 Pulver bei zusätzlicher gemeinsamer Einführung einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1200 g/l und von Natriumstearat in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,08 bis 0,1; T: 913; Sh: 800; I: 0,40.
Beispiel 20:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit MgO der Fraktion 25 bis 45 um stabilisiertes ZKfe-Pulver bei zusätzlicher Einführung von Ab03-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g und einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l zusammen mit Polyvinylalkohol in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,09 bis 0,11; T: 759; Sh: 637; I: 0,41.
Beispiel 21:
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrÜ2-Pulver bei zusätzlicher Einführung von AI2O3-Teilchen mit einer spezifischen Oberfläche von 28 bis 30 m2/g und einer Cr03-Lösung in der Konzentration von 1000 g/l zusammen mit Natriumstearat in die Überzugsformierungszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,09 bis 0,15; T: 946; Sh: 821, I: 0,39.
Beispiel 22 (Vergleich):
Das Verfahren wurde wie im Beispiel 1 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde mit Y2O3 der Fraktion 25 bis 50 um stabilisiertes ZrtVPulver ohne Einführung ultradisperser Komponenten in die Überzugsformierungszone verwendet. Es wurde ein Überzug mit folgenden Charakteristika erhalten: OP: 0,14 bis 0,18; T: 504; Sh: 296; 1:1,1. 9
Claims (17)
- AT 398 580 B Beispiel 23 (Vergleich): Das Verfahren wurde wie im Beispiel 3 ausgeführt. Als Überzugswerkstoff wurde AI2O3-Pulver der Fraktion 24 bis 45 um ohne Einführung ultradisperser Komponenten in die Überzugsformationszone verwendet. Der erhaltene Überzug wies folgende Charakteristika auf: OP: 0,17; T:'523; Sh: 202; I: 0,94. Mit den in den vorstehenden Beispielen angegebenen Überzügen wurden auch viellagige Beschichtungen bis zu 5 mm Dicke hergestellt. Sie zeichneten sich mit Ausnahme von Beispiel 22 und 23 durch teilweise noch bessere Werte von OP, T, Sh und i aus, als in den Beispielen 1 bis 20. Patentansprüche 1. Beschichtung für metallische oder nichtmetallische, einem thermischen Materialauftrag zugängliche Substrate, wobei zumindest Teile der Oberfläche des Substrates mit einem hitze-, thermoschock-, verschleiß-, schlag- und/oder korrosionsfesten, mittels thermischen Verfahren aufgebrachten, mehrere Schichten umfassenden Überzug auf Basis mindestens einer Überzugs-Komponente aus mindestens einer der Gruppen der thermischschichtbildenden Stoffe, "Cermets", Oxide, Carbide, Nitride, Boride, Silizide, Fluoride, Phosphate, Silikate' Metalle, intermetallischen Verbindungen und Metall-Legierungen versehen sind und in mindestens einer der Schichten eine eigene Phase darstellende, feine Partikel mindestens eines hitzeresistenten Materials, insbesondere aus den obengenannten Stoffgruppen, verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug Im wesentlichen zumindest zwei aneinander gebundene Schichten umfaßt, wobei an das Substrat selbst eine mittels thermischem Beschichtungsverfahren aufgebrachte, im wesentlichen kompakte, zumindest einlagige Basis-Schicht ("1. Schicht") gebunden ist, welche ihrerseits mit zumindest einer weiteren, selbst feinst- bzw. ultradisperse Partikel mindestens eines bzw. einer der obengenannten Schichtbildner, Verbindungen, Metalle und/oder Legierungen mit einer spezifischen Oberfläche von zumindest 6 m2/g, insbesondere zumindest 8 m2/g, (nach Blaine) verteilt enthaltenden, mittels thermischem Spritzverfahren aufgebrachten, zumindest einlagigen Zweit- oder Deck-Schicht ("2. Schicht") verbunden ist, in welche Zweit-Schicht die genannten Partikel aus einer mit ihnen vor dem Aufspritzen der Zweit-Schicht auf der Basis-Schicht oder einer vorhergehenden Zweitschicht gebildeten Intermediär-Schicht eingetragen und darin verteilt sind.
- 2. Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Basis-Schicht und Zweit-Schicht(en) jeweils eine Gesamtdicke von etwa 20 bis 100 um, vorzugsweise von etwa 30 bis 50 um, aufweisen, und die ultradispersen Partikel aus einer Intermediärschicht mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 5 um, vorzugsweise von etwa 0,5 bis 1 um, in die Zweit-Schicht eingetragen sind.
- 3. Beschichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis- und Zweit-Schicht, gegebenenfalls auch die der Intermediärschicht entstammmenden Partikel der Zweit-Schicht, des Überzugs mit bezüglich Materialzusammensetzung untereinander im wesentlichen identischen Überzugs-Komponenten gebildet sind.
- 4. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten des Überzugs untereinander material-verschieden oder -gleich mit jeweils zumindest einem Oxid der Übergangsmetalle der 4. bis 6. Nebengruppe des Periodensystems sowie der Elemente Be, Mg, B, AI, Si, Sn, Cu und Zn als Hauptkomponente gebildet sind, wobei die Basis- und/oder Zweit-Schicht, wenn sie mit Übergangsmetalloxiden gebildet sind, gegebenenfalls mit mindestens einem Oxid des Y und/oder Mg mit einer Partikelgrößen-Fraktion von 25 bis 50 um stabilisiert sind.
- 5. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Intermediär-Schicht entstammenden ultradispersen Partikel in der Zweit-Schicht eine Partikelgröße entsprechend einer spezifischen Oberfläche von 10 bis 45 m2/g, vorzugsweise von 25 bis 40 m2/g (jeweils nach Blaine), aufweisen.
- 6. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erreichung jeweils gewünschter Gesamtstärke des Überzugs mit einer Mehrzahl von auf der Basis-Schicht aufgetragenen, jeweils einer eigenen Intermediär-Schicht entstammende, ultradisperse Partikel verteilt enthaltenden "Zweit-Schichten" gebildet ist. 10 AT 398 580 B
- 7. Beschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweit-Schicht bzw. innerhalb eines mehrere Zweit-Schichten umfassenden Überzuges die einzelne Zweit-Schicht, jeweils ausgehend von der Basis-Schicht oder einer jeweils direkt unter ihr angeordneten Zweit-Schicht einen negativen Gradienten der Menge ultradisperser Partikel pro Volumseinheit (sinkende Partikelkonzentration) aufweist.
- 8. Verfahren zur Bildung einer Beschichtung von Überzügen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumindest auf Teile der Oberfläche des Substrates ein zumindest drei Schichten umfassender Überzug auf Basis mindestens einer Überzugs-Komponente aus mindestens einer der im Anspruch 1 genannten Gruppen aufgebracht wird, wobei in mindestens eine der Schichten feine Partikel eines hitzeresistenten Materials, insbesondere aus der Gruppe der ebengenannten Materialien integriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß an das Substrat mittels Auftrag, thermischer Ablagerung, thermischem Spritzen, Sputtern oder Tauchen eine zumindest einlagige Basis-Schicht ("1 Schicht") gebunden wird, auf welche durch Zuführung feinst- bzw. ultradispers verteilter Partikel mindestens einer der Überzugskomponenten selbst oder entsprechender Ausgangsstoffe zur in situ-Biidung ultradispersiver Partikel derselben eine an die genannte Basis-Schicht gebundene, zumindest einlagige, Intermediär-Schicht aufgebracht wird, welche Partikel mindestens einer der genannten Überzugs-Komponenten mit einer spezifischen Oberfläche von zumindest 6 m2/g (nach Blaine) aufweist, auf welche mittels thermischen und/oder elektrischem Spritzen eine weitere, zumindest einlagige, Zweit- bzw. Deck-Schicht ("2.Schicht") auf Basis mindestens einer der Überzugskomponenten aufgebracht wird, wobei während des Spritzvorganges und/oder durch ihn ein Eintrag der ultradispersen Partikel in die sich bildende Zweit-Schicht erfolgt.
- 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung von Überzügen gewünschter höherer Dicke nach Bindung der Basis-Schicht an das Substrat in einer Mehrzahl von Arbeitsgängen jeweils, bevorzugt hintereinander, eine Intermediär-Beschichtung mit ultradispersen Partikeln und, vorzugsweise daran direkt anschließend, der Auftrag einer "Zweit-Schicht" - bei gleichzeitigem Eintrag der ultradispersen Partikel in dieselbe - vorgenommen wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Intermediär-Schicht durch Aufbringen, vorzugsweise Aufsprühen, einer Dispersion von feinst- bzw. ultradispersiv verteilten, eine spezifische Oberfläche von zumindest 6 m2/g, insbesondere zumindest 8 m2/g (nach Blaine) aufweisenden Partikeln der zwischenschicht-bildenden Komponente(n) selbst in einem Trägerfluid, vorzugsweise Polyvinylalkohol, auf die Basis-Schicht gebildet wird.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Intermediär-Schicht, vorzugsweise in einem Trägerfluid, feinst- bzw. ultradisperse Partikel von durch Zersetzung, Umwandlung und/oder chemische Reaktion zur jeweils vorgesehenen Zusammensetzung der intermediärschicht-bildenden Komponente(n) führenden Ausgangs-Komponenten, insbesondere von Salzen oder metallorganischen Verbindungen, auf die Basis-Schicht bzw. einer jeweils vorher aufgebrachte Zweit-Schicht aufgebracht werden.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der Intermediär-Schicht den dafür vorgesehenen Komponenten oder Ausgangs-Komponenten bzw. deren Partikeln oberflächenaktive Salze oder Tenside, bevorzugt solche auf Basis aliphatischer Säuren, insbesondere Alkalipalmitate oder -stearate, zugesetzt werden.
- 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Intermediär-Schicht das Verhältnis der Masse der feinst- bzw. ultradispersiv verteilten Partikel der Intermediär-Schicht-bildenden Komponenten bzw. Ausgangs-Komponenten zur Gesamt-Masse Trägerfluid und Partikel auf Werte von 0,5:100 bis 50:100, vorzugsweise von 0,8:100 bis 14:100, eingestellt wird.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ultradispersen Partikel oder Komponenten bzw. der Ausgangs-Komponenten für die Bildung der Intermediär-Schicht durch Vibration in dem Trägerfiuid gleichmäßig verteilt gehalten werden. 11 AT 398 580 B
- 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als ultradisperse Partikel der Ausgangs-Komponenten für die Bildung der Intermediär-Schicht diese in Form einer Lösung oder Suspension mindestens eines Salzes der im Anspruch 4 genannten Elemente eingesetzt und feindispers auf die Basis- oder eine vorher aufgebrachte Zweit-Schicht aufgetragen werden.
- 16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 15 für die Bereitung einer zum Auftrag der ultradispersiven Teilchen einer Intermediär-Schicht in einem Überzug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgesehenen Partikel-Dispersion, gekennzeichnet durch ein mit einer Druckregel-Einrichtung (6) mit Druck beaufschlagbares Dispergier-Gefäß (4) mit durchflußsteuerbarer Zuleitung (5) zur druckgeförderten Einbringung einer Suspension von in einem Trägerfluid aufgeschlämmten Partikeln der für die Bildung der Intermediär-Schicht vorgesehenen Komponenten oder Ausgangs-Komponenten und mit einer vom Inneren des Gefäßes (4) ausgehenden, durchfluß-steuerbaren Ableitung (12) zur Zuführung einer Dispersion von im Trägerfluid feinst- bzw. ultradispersiv verteilten Partikeln in eine Zerstäubungs- bzw. Sprühauftrags-Einrichtung (16), wobei das Dispergiergefäß (4) mit einer amplituden- und/oder frequenzsteuerbaren Vibrations-Einrichtung im wesentlichen direkt verbunden oder zumindest Teilbereiche des Dispergier-Gefäßes (4) innerhalb eines mittels Vibrationseinrichtung (1) in Oszillation versetzbaren Vibrations-Mediums (2) angeordnet sind.
- 17. Verwendung mindestens einer bzw. einer in der Hitze zersetzbaren, metallorganischen Verbindung und/oder Salzes der in Anspruch 4 genannten Elemente allein, gelöst in einem Lösungsmittel oder suspendiert in einem Trägerfluid, mit der Maßgabe, daß sie als Partikel mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 6 m2/g vorliegen oder auf diese gebracht werden, zur Herstellung der Intermediär-Schicht einer hitze-, thermoschock-, verschleiß-, schlag- und/oder korrosionsfesten Beschichtung von metallischen oder nichtmetallischen Substraten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 15. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 12
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