FI98740C - Menetelmä ja laitteisto metalliesineiden plasmadetonaatiokäsittelemiseksi - Google Patents

Description

98740

Menetelmä ja laitteisto metalliesineiden plasma-detonaa-tiokäsittelemiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää metalliesineiden 5 plasma-detonaatiokäsittelemiseksi ja laitteistoa niiden toteuttamiseksi ja tarkemmin määriteltynä tämä keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää metallityökappaleiden plasma-detonaatiokäsittelemiseksi ja patenttivaatimuksen 3 johdannon mukaista laitteistoa mai-10 nitunlaisten menetelmien toteuttamiseksi.

Alalla tunnetaan menetelmä metalliesineiden plasma-pommituskäsitelyn tekemiseksi, jossa käsitellään metal liesineitä plasmasäteilysuihkulla (A. G. Grigoryants, Fundamentals of Laser Treatment of Materials, Mashino-15 stroenie Publishers, Moskova 1989).

Tässä menetelmässä kovetettavan pinnan kaasu-höyry- kerros hajotetaan valosäteilysuihkulla ja muodostetaan plasmaa, joka absorboi valosäteilysuihkun energian ja ottaa vastaan riittävästi energiaa metallin pinnan kuumenta-20 miseksi ja sen lejeeraamiseksi plasman komponenttien kanssa.

Tämän menetelmän epäkohtana on alhainen energiahyö-tysuhde (3 - 5 %), joka johtuu energiahäviöistä muutettaessa sähköenergia säteilyenergiaksi ja sitten säteily-25 energiasta kuuman kaasun energiaksi (plasma).

Koska plasmavirta muodostetaan tuotteen raja-alueella, on lisäksi vaikea lisätä lejeerausmetalleja kaasun ja kaasuseosten muodossa.

Alalla tunnetaan myös laitteisto metalliesineiden 30 plasmapommittamiseksi, jolla toteutetaan edellä mainittu menetelmä ja joka käsittää kiinteätilapulssilaserin, järjestelmän kaasujen ja jauhemaisen materiaalin syöttämiseksi käsittelyvyöhykkeelle ja yksiköt tuotteen kiinnittämiseksi paikoilleen ja käsittelemiseksi (A. G. Grigoryants, 35 Fundamentals of Laser Treatment of Materials, Mashino-stroenie Publishers, Moskova 1989).

2 98740 Tässä laitteistossa laser muodostaa käsiteltävän esineen pintaan suuntautuvan sykäyksittäisen valosäteily-virran. Työstettävälle esineen alueelle sijoitetaan liitin, jossa on suuttimia jauhemaisten materiaalien ja kaa-5 sujen syöttämiseksi. Jotkut kaasut ja jauhemaiset materiaalit, joita esiintyy lasersädesuihkussa, jonka läpimitta on 3 - 5 mm, kuumentuvat tai kulkeutuvat kovetettavaan pintaan ja joutuvat sen kanssa vuorovaikutukseen. Suurin osa kaasusta ja jauhemaisesta materiaalista (noin 80 %) 10 kulkeutuu pois eikä reagoi kovetettavan pinnan kanssa, mikä suurentaa energiankulutusta.

Neuvostoliitossa on tunnetusti ollut käytössä menetelmä metalliesineiden plasmapommittamiseksi, joka sisältää vaiheet, joissa pakataan reaktiokammioon palavaa kaa-15 suseosta ja jauhemaista materiaalia, detonaatiopoltetaan kaasuseos ja johdetaan sähkövirta palavan kaasuseoksen palamistuotteiden ja jauhemaisen materiaalin läpi.

Tässä menetelmässä käytetään propaania (butaania), happea ja ilmaa suhteessa 1:5:3 palavana kaasuseoksena ja 20 sulavia jauheita jauhemaisena materiaalina.

Jauhemaisen materiaalin vieminen reaktiokammioon johtaa jauhemaisen materiaalin kuumenemiseen, sen kiihtymiseen suureen nopeuteen tuotetta kohden lentäessään ja kovettuneen ja suihkulevitetyn päällystekerroksen muodos-25 tumiseen esineen pinnalle. Tässä tapauksessa palamistuotteiden (plasman) korkea lämpötila johtaa jauhemaisen materiaalin aineosina olevien, sulamispisteeltään matalien alkuaineiden höyrystymiseen ja siten kovetettujen ja suih-kulevitettyjen päällystekerrosten laadun heikkenemiseen.

30 Jauhemainen materiaali tuhoutuu, mikä johtaa kerrosten heikkoon tarttumiseen esineen pintaan ja valmiin tuotteen heikkoon kulutuksenkestoon.

Neuvostoliitossa on myös tunnetusti ollut käytössä laitteisto metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jolla 35 mainittu menetelmä toteutetaan ja joka käsittää reaktio- 3 98740 kammion, reaktiokammion sisälle asennetun elektrodin ja kammioon kytketyn detonaationkäynnistyslähteen.

Tässä laitteistossa detonaationkäynnistyslähde asennetaan kammioon. Koska detonaatio käynnistetään suo-5 raan kammiossa, tarvitaan detonaation käynnistykseen erityistä palavaa seosta, joka sisältää vähän jauhemaisia lisäaineita. Lisäjauhemateriaalin tuominen reaktiokammioon häiritsee detonaatiopalamisolosuhteita ja tekee hyvälaatuisen plasmapommituskäsittelyn yleensä ottaen mahdotto-10 maksi, samalla kun se heikentää vakavasti hyötysuhdetta ja suurentaa energiankulutusta.

Julkaisussa DE-A-2905728 kuvataan menetelmää pääl-lystekerroksen muodostamiseksi käyttämällä detonaatioener-giaa kiihdyttämään jauhemaisia materiaaleja käsiteltävän 15 pinnan suuntaisesti jaksoittain toistuvassa prosessissa. Tässä tapauksessa palavan ja hapettuvan kaasun syöttö tapahtuu siten, että aineosien suhteet on ennalta määrätty ja jauhemaiset materiaalit viedään annoksina inertin kaasun ja parhaillaan muodostettavan palavan kaasuseoksen 20 muodostamaan virtaan. Kun haluttu määrä jauhemaisia materiaaleja ja palavaa kaasuseosta syötetään polttokammioon, näiden aineiden virtaus pysäytetään inertin kaasun avulla välittömästi ennen detonaation käynnistämistä. Tällä tavoin julkaisun DE-A-2905728 mukainen menetelmä käsittää 25 seuraavat vaiheet: täytetään reaktiokammio palavalla kaa-suseoksella, johon päällystekerroksen muodostava jauhe syötetään ennen detonaation käynnistämistä; muodostetaan palamaton tulppa suojakaasusta palamistuotteiden ja palavan kaasuseoksen väliin ja käynnistetään detonaatio käyt-30 tämällä reaktiokammiossa sijaitsevaa auton sytytystulppaa. Tätä jaksoa toistetaan ja päällystys suoritetaan 2-6 GHz:n taajuudella.

Julkaisussa DE-A-2905728 kuvataan myös laitteistoa, joka käsittää reaktiokammion, välineen detonaation käyn-35 nistämiseksi, kaasunsekoituskammion, venttiilin passiivi- 4 98740 sen inertin kaasun (typen) syöttämiseksi ja kanavan jauhemaisen materiaalin syöttämiseksi.

Julkaisun DE-A-2905728 mukainen laitteisto on tarkoitettu kerrosten muodostamiseen kaasutermisesti käyttä-5 mällä hyväksi palavan kaasun detonaatiopalamisen kemiallista energiaa. Kuumennetut ja kiihdytetyt palamistuotteet liikkuvat kammion sisällä kohti mainitun kammion avointa osaa ja tunkeutuvat siten kammioon tuodun jauhemaisen materiaalin lävitse ja kuumentavat ja kiihdyttävät mainittua 10 jauhemaista materiaalia.

Julkaisun DE-A-2905728 mukainen laitteisto ei mahdollista sähköenergian käyttöä suuren lämpö- ja liike-energiamäärän sitomiseksi palamistuotteisiin. Detonaation käynnistysväline (auton sytytystulppa) tosin käsittää 15 elektrodin, mutta tämä rakenneosa sisältyy vakio-osaan eli auton sytytystulppaan eikä se ole sen laitteen osakomponentti, joka on suoraan osallisena kerroksenmuodostus-prosessissa. Sytytystulpan tehtävä on sytyttää palava kaa-suseos. Sytytystulpan elektrodia tarvitaan vain synnyttä-20 mään kipinöitä.

Julkaisun DE-A-2905728 mukaisen laitteiston heikkoudet ovat, että palamistuotteiden lämpötila ja nopeus ovat rajoitettuja, laitteisto ei varmista mahdollisuutta muodostaa seostusaineita höyryn tai ionien muodossa eikä 25 siihen sisälly kuumennetun kaasun koostumuksen valvontaa.

Julkaisussa DE-A-2905728 kuvatun laitteiston ener-giaominaisuudet riippuvat pelkästään palavan kaasuseoksen koostumuksesta ja määrästä. Ylimääräisten alkuaineiden syöttäminen palavaan seokseen jauheen tai kaasun muodossa 30 vähentää mainitun seoksen energiaominaisuuksia jopa niin paljon, että se menettää syttyrnisherkkyytensä. Palamistuotteiden energian rajoittamisella on välitön vaikutus muodostuneiden kerrosten laatuun ja pysyvyyteen sekä koko päällystysprosessin tuottavuuteen. Suojakaasun syöttämi-35 seen tarkoitetun venttiilivälineen ja jauheen syöttämiseen 5 98740 tarkoitetun impulssijärjestelmän olemassaolo rajoittavat päällystysjärjestelmän luotettavuutta ja laitteen toimintataajuutta. Nämä haitat rajoittavat mainitun laitteen mahdollisuuksia korkealaatuisia päällystekerroksia muodos-5 tettaessa, kun päällystemateriaalit ja -kerrokset halutaan samalla lämpökäsitellä kemiallisesti.

Tämä keksinnön peruspäämääränä on kehittää menetelmä metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jossa palavan kaasuseoksen detonaatiopolttoa edeltää lisätoimenpide, 10 joka tuo jauhemaiseen materiaaliin lisäenergiaa ja eliminoi jauhemaisen materiaalin sulamispisteeltään matalien alkuaineiden höyrystymisen tai vähentää sitä, ja tarjota käyttöön laitteisto metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jolla toteutetaan mainittu menetelmä ja jossa on väli-15 neet, joilla toteutetaan tämän menetelmän lisätoimenpide-vaihe kovetettujen ja suihkulevitettyjen päällystekerros-ten laadun ja käsittelyhyötysuhteen parantamiseksi ja energian säästämiseksi.

Tämä tavoite saavutetaan tarjoamalla käyttöön mene-20 telmä metalliesineiden plasma-detonaatiopommittamiseksi, joka käsittää vaiheet, joissa syötetään jauhemaista materiaalia ja palavaa kaasuseosta reaktiokammioon, ja de-tonaatiopoltetaan palava kaasuseos. Menetelmälle on tunnusomaista, että ennen palavan kaasuseoksen detonaa-25 tiopolttoa lisäksi syötetään reaktiokammioon ainakin yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V, VI valittua alkuainetta ja/tai sen yhdistettä ja sähkövirta johdetaan syötetyn alkuaineen ja/tai yhdisteen läpi ja palavan kaasuseoksen palamistuotteiden läpi, jolloin palaavan kaa-30 suseoksen detonaatiopoltto käynnistetään reaktiokammion ulkopuolella.

Keksinnön mukaisen menetelmän erona julkaisun DE-A-2905728 mukaiseen menetelmään verrattuna on se, että julkaisusta DE-A-2905728 tunnettujen vaiheiden lisäksi, jotka 35 sisältävät jauhemaisen materiaalin ja palavan kaasuseoksen 6 98740 syöttämisen reaktiokammioon sekä palavan kaasuseoksen de-tonaatiopolton, keksinnön mukainen menetelmä käsittää vaiheen, jossa reaktiokammioon syötetään vähintään yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V ja VI valittua 5 seostusalkuainetta ja/tai mainitun alkuaineen yhdistettä jauhemaisessa, kaasumaisessa tai kiinteässä muodossa, ja sähkövirta johdetaan mainitun syötetyn alkuaineen ja/tai yhdisteen sekä palavan kaasuseoksen palamistuotteiden läpi, jolloin palavan kaasuseoksen detonaatiopoltto käyn-10 nistetään reaktiokammion ulkopuolella.

Keksinnön mukaan tavoite saavutetaan lisäksi tarjoamalla käyttöön laitteisto metalliesineiden plasma-de-tonaatiokäsittelemiseksi, jossa laitteistossa on reak-tiokammio, joka käsittää kanavan jauhemaisen materiaalin 15 syöttämistä varten, esipolttokammio, joka on kytketty reaktiokammioon kanavan avulla, ja väline detonaation käynnistämiseksi, joka väline on sytytystulpan muodossa. Laitteistolle on tunnusomaista, että reaktiokammioon on eristeelle, joka toimii kammion pohjana, asennettu elekt-20 rodi sähkövirran johtamiseksi, joka elektrodi on kytketty anodiksi virtalähdeyksikön virtapiirissä, jolloin reaktiokammion seinämät toimivat katodina, ja reaktiokammion seinämissä on suutin, joka on sovitettu syöttämään reaktiokammioon vähintään yhtä ylimääräistä jaksollisen jär-25 jestelmän ryhmistä III, IV, V, VI valittua alkuainetta ja/tai alkuaineen yhdistettä.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa sekä julkaisun DE-A-2905728 mukaisessa laitteistossa detonaation käynnistämiseen käytetään sytytystulppaa. Koska tekniikan tason 30 mukaista rakenneosaa - sytytystulpan elektrodia - ei voida käyttää sähkövirran johtamiseen lisäksi syötettyjen seos-tusalkuaineannosten läpi, keksinnön mukaisessa laitteistossa on reaktiokammion sisällä erityinen elektrodi ylimääräisten teknisten toimintojen toteuttamista varten.

35 li 7 98740

Keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan edullisesti siten, että hiilivetykaasua syötetään reaktiokammioon samanaikaisesti mainitun vähintään yhden jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V ja VI valitun alkuaineen 5 ja/tai alkuaineen yhdisteen kanssa.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa elektrodin sisäpuolella on sen akselin suuntaisesti kulkeva suutin, joka on sovitettu syöttämään vähintään yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V ja VI valittua alkuainet-10 ta ja/tai mainitun alkuaineen yhdistettä jauheena, kaasuna tai kiinteänä aineena ja/tai hiilivetykaasua reaktiokammioon .

Tällainen keksinnön mukainen laitteistojärjestely kyseisen menetelmän toteuttamiseksi antaa mahdollisuuden 15 syöttää reaktiokammioon mikä tahansa määrä jauhemaista materiaalia vaikuttamatta haitallisesti mahdollisuuteen käynnistää palavan kaasuseoksen detonaatiopoltto.

Jauhemaisen materiaalin ja syötettyjen alkuaineiden lämpöfysikaalisten ominaisuuksien mukaan viimeksi mainitut 20 syötetään reaktiokammion seinämään tai elektrodin sisäpuolelle sijoitetun suuttimen kautta. Tämä puolestaan antaa riittävästi aikaa ja riittävän korkean lämpötilan reaktio-kammion sisällä tapahtuville plasmakemiallisille prosesseille ja plasmakemiallisten prosessien reaktiotuotteiden 25 yhtenäiselle reagoimiselle kovetettavien metalliesineiden pinnalla.

Syötettävien alkuaineiden mukaan reaktiokammiota voidaan käyttää kovetettavan metalliesineen kuumennettuun pintaan istutettavien karbidien, nitridien ja muiden yh-30 disteiden syntetisointiin. On mahdollista hajottaa monimutkaisia yhdisteitä yksinkertaisiksi alkuaineiksi ja saada aikaan plasmakemiallinen synteesi esineen kuumennetussa kerroksessa tai sen pinnalla.

Siten on mahdollista lejeerata esineen pinta tai 35 suihkuttaa sen pinnalle vedenkestäviä yhdisteitä, jotka 8 98740 pidentävät kulutuskuormitusten alaisina toimivien yksiköiden käyttöikää.

Keksintöä kuvataan edelleen esimerkein ja viitaten liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa 5 kuvio 1 on yleinen kaaviokuva keksinnön mukaisesta laitteistosta metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jolla toteutetaan menetelmä metalliesineiden plasmapommittamiseksi (pituussuuntainen poikkileikkaus); kuvio 2 on kuvion 1 mukaisen laitteiston yhden suo-10 ritusmuodon pitkittäispoikkileikkaus; kuvio 3 on kuvion 2 mukaisen laitteiston yhden suoritusmuodon pitkittäispoikkileikkaus;

Kuvio 4 on kuvioiden 2 ja 3 mukaisen laitteiston yhden suoritusmuodon pitkittäispoikkileikkaus.

15 Keksinnön mukaisessa menetelmässä metalliesineiden plasmapommittamiseksi pakataan reaktiokammioon palavaa kaasuseosta ja jauhemaista materiaalia ja yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmän III alkuaineiden joukosta valittavaa alkuainetta, minkä jälkeen käynnistetään palavan kaasu-20 seoksen detonaatiopoltto reaktiokammion ulkopuolella ja sähkövirta kulkee palavan kaasuseoksen palamistuotteiden, jauhemaisen materiaalin ja reaktiokammioon syötettävän alkuaineen läpi.

Edellä kuvatussa menetelmän ensimmäisessä suoritus-25 muodossa palava kaasuseos koostuu seuraavista aineosista: propaani tai butaani (1 osa), happi (5 osaa) ja ilma (1,5 osaa), ja jauhemainen materiaali on sulava jauhe, jolla on seuraava koostumus: 13 paino-% kromia, 1,7 paino-% mangaania, 0,4 paino-% hiiltä ja 1,6 paino-% booria loppuosan 30 ollessa rautaa, ja jaksollisen järjestelmän ryhmän III alkuaineiden joukosta valittu alkuaine on boori.

Esimerkki 1

Reaktiokammioon pakataan palavaa kaasuseosta, jonka koostumus on propaani (1 osa), happi (5 osaa) ja ilma (1,5 35 osaa), ja jauhemaista materiaalia - sulavaa jauhetta, jon- 9 98740 ka koostumus on 13 paino-% kromia, 1,7 paino-% mangaania, 0,4 paino-% hiiltä ja 1,0 paino-% booria loppuosan ollessa rautaa.

Tämän jälkeen reaktiokammioon syötetään jauhemaista 5 booria. Sitten käynnistetään detonaatiopoltto kammiossa ja sähkövirta pakotetaan kulkemaan seoksen palamistuotteiden, jauhemaisen materiaalin ja jauhemaisen boorin läpi. Palavan kaasuseoksen läpi kulkeva virta kuumentaa sen plasma-tilaan. Jauhe sulaa ja haihtuu osittain.

10 Esineen pintaa käsitellään höyry-pisarafaasia si sältävällä plasmalla, kunnes pinta sulaa. Näin tehtäessä esineen sulanut kerros kovettuu eli boorittuu ja muodostuu rautaboridej a.

Kovetetun kerroksen paksuus on korkeintaan 80 pm ja 15 kovuus 18 000 MPa.

Tätä keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuotoa käytetään edullisesti leimasinten, leikkureiden ja muiden työkalujen kulutuksenkeston parantamiseen.

Toinen menetelmäsuoritusmuoto on samankaltainen 20 kuin ensimmäinen.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään kahta jaksollisen järjestelmän ryhmien III ja V alkuaineiden joukosta valittua alkuainetta.

Mainitunlaiset alkuaineet voivat koostua seuraavas-25 ta parista: jauhemainen boori ja typpi.

Esimerkki 2

Typen syöttäminen yhdessä boorin kanssa mahdollistaa esineen pinnalla olevan kovetetun kerroksen ohentami-sen.

30 Kovetetun kerroksen paksuus alenee 70 pm:iin, ja tämän kerroksen ja suihkutetun kerroksen kovuus pysyy muuttumattomana.

Keksinnön mukaisen menetelmän tämä suoritusmuoto on järkevä sellaisten esineiden suojaamisessa, jotka toimivat 35 hankauskuormitusten ja niihin liittyvien korroosioproses- sien alaisina.

10 98740

Keksinnön mukaisen menetelmän 3. versiossa kammioon syötetään ryhmien III ja V alkuaineiden lisäksi hiilivety-kaasua .

Hiilivetykaasu voi koostua metaanista.

5 Esimerkki 3

Reaktiokammioon syötetään metaania yhdessä jauhemaisen boorin ja typen kanssa.

Tuloksena esineen pinnalle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on 70 pm ja kovuus korkeintaan 16 000 10 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 20 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti suojattaessa esineitä, jotka toimivat hankaavassa väliaineessa veden läsnä ollessa, samoin kuin männänrenkaiden 15 kulutuksenkestävyyden parantamiseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän 4. versio on samankaltainen kuin ensimmäinen.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään jotakin muuta ryhmän III alkuainetta, esimerkiksi alumiinia.

20 Esimerkki 4

Reaktiokammioon syötetään alumiinilankaa. Plasmakä-sittely johtaa langan pään sulamiseen ja esineen sulaneen pinnan kovetukseen ja aluminointiin.

Kovetetun aluminoidun kerroksen paksuus on 60 pm ja 25 kovuus 7 000 MPa.

Kovetetun kerroksen pinta suihkupäällystetään kerroksella, joka koostuu alumiinista ja sen reaktiotuotteista plasman kanssa. Suihkutetun kerroksen kovuus on korkeintaan 2 000 MPa.

30 Keksinnön mukaisen menetelmän tätä suoritusmuotoa voidaan käyttää korroosionkestävien päällysteiden muodostamiseen putkille ja muille esineille, jotka joutuvat alttiiksi ilman aiheuttamalle korroosiolle.

Keksinnön mukaisen menetelmän 5. suoritusmuoto voi-35 daan toteuttaa käyttämällä ryhmän III alkuainetta ja ryhmän III alkuaineen yhdisteitä.

Il 58740 11

Alumiinia ja boorikarbidia voidaan käyttää mainitunlaisina alkuaineina ja yhdisteinä.

Esimerkki 5

Reaktiokammioon syötetään alumiinilangan lisäksi 5 boorikarbidia. Esineen pinta käsitellään plasmasykäyksil-lä, jotka sisältävät alumiinia, booria ja hiiltä alkuaine-muodossa ja boorikarbidiyhdistettä.

Esineelle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 70 pm ja kovuus korkeintaan 11 000 MPa.

10 Kovetetun kerroksen pinnalle suihkutetaan lisäksi kerros, jonka kovuus on korkeintaan 11 000 MPa. Suihkutetussa kerroksessa on läsnä osia, joiden kovuus on korkeintaan 20 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti 15 suojaamaan esineitä kuuman kuonan aiheuttamalta kulutukselta, koska alumiiniyhdisteet ovat kulutuksenkestäviä korkeissa lämpötiloissa.

Keksinnön mukaisen menetelmän 6. suoritusmuoto toteutetaan samalla tavalla viides menetelmäsuoritusmuoto 20 Erona on, että reaktiokammioon syötetään lisäksi jaksollisen järjestelmän ryhmän V alkuaineiden joukosta valittavaa alkuainetta.

Tällainen alkuaine voi olla typpi.

Esimerkki 6 25 Reaktiokammioon syötetään esimerkin 5 mukaisten aineosien lisäksi typpeä.

Esineen pinnalle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on 70 pm ja kovuus 11 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on 18 000 MPa.

30 Tätä keksinnön mukaisen menetelmä suoritusmuotoa voidaan käyttää samalla tavalla kuin 5. versiota, mutta olosuhteissa, jotka asettavat ankarammat vaatimukset kor-roosionsuoj alle.

Keksinnön mukaisen menetelmän 7. suoritusmuoto on 35 samankaltainen kuin 6. menetelmäsuoritusmuoto.

12 98740

Erona on, että reaktiokammioon syötetään lisäksi hiilivetykaasua.

Tämä kaasu voi koostua metaanista.

Esimerkki 7 5 Reaktiokammioon syötetään alumiinilankaa, jauhe maista boorikarbidia, typpeä ja metaania. Havaitaan, että samoin kuin esimerkissä 6, esineen pinnalla on kovetettu kerros, jonka on saanut aikaan pinnan sulaminen ja plasma-komponenttien, kuten alumiinin, boorin, hiilen ja typen, 10 sisällytys sulatteeseen.

Lisäksi käytettävissä on myös suihkutettu kerros. Tässä tapauksessa typen ja metaanin syöttö suurentaa sekä kovetetun että suihkutetun kerroksen kovuutta 30 - 40 %.

Kovetetun kerroksen kovuus on 12 000 MPa ja suihku-15 tetun kerroksen 20 000 MPa. Kovetetun kerroksen paksuus on korkeintaan 70 pm.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti suojaamaan aktiivisten korroosiota aiheuttavien väliaineiden vaikutuksen alaisina olevia esineitä hankauskulumisel-20 ta; näihin esineisiin kuuluvat vesipumppujen komponentit ja lämpökattiloiden osat.

Keksinnön mukaisen menetelmän 8. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 7. versio tämän menetelmän toteuttamiseksi .

25 Erona on, että reaktiokammioon syötetään jaksolli sen järjestelmän ryhmien III, IV ja V alkuaineiden joukosta valittua alkuainetta ja hiilivetykaasua.

Tällaisia alkuaineita voivat olla alumiini, pii ja typpi, kun taas hiilivetykaasu on metaani.

30 Esimerkki 8

Reaktiokammioon syötetään alumiini- ja piijauheiden seosta suhteessa 5:1. Esineen pinnalle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 60 pm ja kovuus korkeintaan 6 000 MPa.

Il 13 98740

Typen ja metaanin syöttäminen lisäksi reaktiokam-mioon suurentaa alumiinisilikaattikerroksen kovuuden arvoon 12 000 MPa.

Esineen pinnalla olevan suihkutetun kerroksen ko-5 vuus on korkeintaan 10 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti lämpökattiloiden komponenttien kovettamiseen.

Menetelmän 9. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 3. menetelmäsuoritusmuoto.

10 Erona on, että reaktiokammioon syötetään kahta ryh män III alkuainetta ja yhtä ryhmän V alkuainetta.

Tällaisia alkuaineita voivat olla yttrium, boori ja vastaavasti hiili.

Esimerkki 9 15 Reaktiokammioon syötetään jauhemaista yttriumia, booria ja grafiittia. Jauheet puhalletaan kammioon juuri ennen detonaation käynnistystä. Kuljetuskaasuna käytetään metaania.

Kun on käynnistetty yksi plasmasykäys, esineen pin-20 nalle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 50 pm ja kovuus korkeintaan 9 000 MPa.

Kovetetulle kerrokselle muodostuu suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 25 000 MPa.

Tätä versiota käytetään edullisesti voimalakatti-25 loiden erilaisten suuttimien käyttöiän pidentämiseen.

Menetelmän 10. suoritusmuoto on samankaltainen kuin sen 3. versio.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään yhtä ryhmän III alkuainetta ja toista, ryhmään IV kuuluvaa alkuai-30 netta.

Tällaisina alkuaineina voidaan käyttää yttriumia ja hiiltä.

Esimerkki 10

Jauhemaisen yttriumin ja hiilen syöttämisellä reak-35 tiokammioon saadaan esineen pinnalle aikaan kovetettu ker- 14 98740 ros, jonka paksuus on 50 μιη ja kovuus 12 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on 15 000 MPa.

Keksinnön mukaisen menetelmän tätä suoritusmuotoa voidaan käyttää samalla tavalla kuin 9. menetelmäsuoritus-5 muotoa.

Keksinnön mukaisen menetelmän 11. suoritusmuoto toteutetaan samalla tavalla kuin 9. versio.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään ryhmän IV alkuainetta samanaikaisesti hiilivetykaasun kanssa.

10 Tämä alkuaine voi koostua hiilestä, ja hiilivety- kaasuna voidaan käyttää metaania.

Esimerkki 11

Kammioon syötetään hiiltä jauhemaisen grafiitin muodossa. Grafiitin kantajana käytetään metaania.

15 Plasmasykäysten tehon kasvaessa havaitaan kovetetun kerroksen muodostuminen, jonka paksuus on korkeintaan 70 pm ja kovuus 8 000 MPa. Suihkutetun kerroksen kovuus on 10 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti 20 käsiteltäessä matalahiilisestä teräksestä valmistettuja esineitä niiden pinnan kovuuden parantamiseksi.

Keksinnön mukaisen menetelmän 12. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 11. versio.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään ryhmän VI 25 yhden alkuaineen yhdistettä ja jaksollisen järjestelmän ryhmien IV ja VI alkuaineiden joukosta valittuja alkuaineita.

Tämä yhdiste voi koosta hapen ja raudan yhdisteestä (rautaoksidista), ja mainittuina alkuaineina voivat olla 30 hiili ja molybdeeni.

Esimerkki 12

Reaktiokammioon syötetään jauhemaisen grafiitin (hiilen), rautaoksidin ja molybdeenin seosta. Esineen ko-vetuksen jälkeen sen pinnalle muodostuu kerros, jonka pak-35 suus on korkeintaan 60 pm ja kovuus korkeintaan 4 000 MPa.

li 15 98740

Plasmasykäysten tehon suurentaminen saa aikaan kovetetun kerroksen, jonka paksuus on korkeintaan 70 pm ja kovuus korkeintaan 5 000 MPa, samoin kuin kovetetun kerroksen, jonka kovuus on korkeintaan 6 000 MPa.

5 Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti kitkaa vähentävän kerroksen muodostamiseen männänrenkail- le, kampiakseleille ja venttiileille.

Keksinnön mukaisen menetelmän 13. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 11. versio.

10 Erona on, että reaktiokammioon syötetään lisäksi ryhmän V alkuaineen yhdisteitä.

Mainitunlaisena yhdisteenä käytetään ferrovanadii- nia.

Esimerkki 13 15 Reaktiokammioon syötetään jauhemaisen grafiitin muodossa olevaa hiiltä, ferrovanadiinia ja metaania. Kove-tusprosessin jälkeen havaitaan kerros, jonka paksuus on korkeintaan 20 pm ja kovuus korkeintaan 18 000 MPa.

Plasmasykäysten tehon suurentaminen saa aikaan ko- 20 vetetun kerroksen, jonka paksuus on korkeintaan 40 pm ja kovuus korkeintaan 20 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti karbidi-vanadiinikerroksen muodostamiseen aktiivisissa hapettavissa väliaineissa toimivien esineiden pinnalle.

25 Keksinnön mukaisen menetelmän 14. suoritusmuoto on samankaltainen kuin ensimmäinen menetelmä.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään jaksollisen järjestelmän ryhmän IV yhtä alkuainetta.

Mainitunlaisen alkuaineena voidaan käyttää piitä.

30 Esimerkki 14

Reaktiokammioon syötetään jauhemaista piitä.

Esineen kovetuksen jälkeen sen pinnalle muodostuu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 90 pm ja kovuus korkeintaan 5 000 MPa. Kovetetun kerroksen kovuus 8 000 MPa.

16 98740 Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti esineen pinnan silikointiin.

Menetelmän 15. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 11. versio.

5 Erona on, että reaktiokammioon syötetään toista ryhmän IV alkuainetta.

Mainitunlaisena alkuaineena käytetään piitä.

Esimerkki 15

Piin ja jauhemaisen grafiitin muodossa olevan hii-10 Ien syöttäminen reaktiokammioon saa aikaan kovettuneen kerroksen muodostumisen, jonka kovuus on korkeintaan 10 000 MPa ja paksuus korkeintaan 90 pm, ja kovetetun kerroksen, jonka kovuus on korkeintaan 10 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti 15 samoissa tapauksissa kuin esimerkin 8 mukaista versiota.

Menetelmän 16. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 11. versio.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmän IV alkuaineen yhdistettä sa-20 manaikaisesti hiilivetykaasun kanssa.

Tämä yhdiste voi olla piioksidi, kun taas hiilive-tykaasu on metaani.

Esimerkki 16

Piioksidin ja metaanin syöttäminen saa aikaan kove-25 tetun kerroksen, jonka paksuus on korkeintaan 60 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa, ja suihkutetun kerroksen, jonka kovuus on korkeintaan 9 000 MPa.

Tätä versiota voidaan käyttää päällysteiden muodostamiseen hankauskulutuksen alaisina toimien osille, kuten 30 ketjurattaille, holkeille ja joillekin maatalouskoneiden komponenteille.

Menetelmän 17. suoritusmuoto on samankaltainen kuin toinen versio.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään ryhmien IV 35 ja V alkuaineiden joukosta valittuja kahta alkuainetta.

Il 17 98740

Mainitunlaisina alkuaineina voidaan käyttää zirkoniumia ja typpeä.

Esimerkki 17

Reaktiokammioon syötetään jauhemaista zirkoniumia 5 typpivirrassa.

Kovetusprosessin jälkeen esineen pinnalla on kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 40 pm ja kovuus korkeintaan 12 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 16 000 MPa.

10 Tätä menetelmäsuoritusmuotoa käytetään edullisesti turbiinin lapojen, suuntainten ja muiden korkeassa lämpötilassa olevassa väliaineessa toimivien komponenttien ko-vettamiseen.

Menetelmän 18. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 15 7. menetelmäsuoritusmuoto.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään ryhmän IV alkuainetta.

Mainitunlaisena alkuaineena käytetään zirkoniumia.

Esimerkki 18 20 Reaktiokammioon syötetään jauhemaista zirkoniumia, boorikarbidia, typpeä ja metaania, niin että saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 80 pm ja kovuus korkeintaan 16 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 20 000 MPa.

25 Menetelmän 19. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 18. menetelmäsuoritusmuoto.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään toista ryhmän IV alkuainetta, nimittäin hiiltä.

Esimerkki 19 30 Syöttämällä lisäksi hiiltä reaktiokammioon saadaan esineelle kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 80 pm ja kovuus korkeintaan 16 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 22 000 MPa.

Menetelmän 20. suoritusmuodossa käytetään vain yhtä 35 ryhmän V alkuainetta.

Mainitunlaisena alkuaineena voidaan käyttää typpeä.

18 98740

Esimerkki 20

Syöttämällä typpeä reaktiokammioon muodostetaan plasmasykäyksiä, joiden typpipitoisuus on jopa 80 %.

Typpiplasmalla kovetetun esineen analyysi osoittaa, 5 että pinnalla on kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 100 pm ja kovuus korkeintaan 9 000 MPa.

Menetelmän tätä versiota voidaan käyttää erilaisten komponenttien, kuten hammaspyörien, nokkapyörien, mäntien ja synkronisaattoreiden, nitridointiin. Menetelmän 21.

10 suoritusmuoto on samankaltainen kuin menetelmän 20. suoritusmuoto.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään typpeä ja hiilivetykaasua (metaania) samanaikaisesti ja tämä suurentaa merkitsevästi käsiteltävän esineen kovuutta.

15 Esimerkki 21

Metaanin syöttäminen reaktiokammioon suurentaa kovetetun kerroksen kovuuden arvoon 11 000 MPa.

Menetelmän 22. suoritusmuoto toteutetaan edullisesti samalla tavalla kuin 21. versio.

20 Erona on, että reaktiokammioon syötetään toista ryhmän IV alkuainetta, nimittäin titaania.

Esimerkki 22

Esineen kovettaminen titaania, typpeä ja metaania sisältävällä plasmasykäyksellä saa aikaan esineen pinnalle 25 kovetetun kerroksen, jonka paksuus on korkeintaan 100 pm ja kovuus korkeintaan 12 000 MPa.

Menetelmän tätä suoritusmuotoa käytetään edullisesti metallintyöstötyökalujen kovetukseen.

Menetelmän 23. suoritusmuodossa reaktiokammioon 30 syötetään ryhmästä V valitun alkuaineen yhdistettä, nimittäin ferrovanadiinia.

Esimerkki 23

Reaktiokammioon syötetään ferrovanadiinia, joka sisältää korkeintaan 60 % vanadiinia. Esineen sykäyskove-35 tus ferrovanadiinia sisältävällä plasmalla antoi tulokseksi kovetetun kerroksen, jonka paksuus oli korkeintaan 19 98740 40 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa, ja suihkutetun kerroksen, jonka kovuus oli korkeintaan 10 000 MPa.

Menetelmän tämä suoritusmuoto on tehokas vedenkes-tävien päällysteiden muodostamiseksi hankauskulutusolosuh-5 teissä toimivien esineiden, kuten aurojen, auran vannasten ja kultivaattoreiden, pinnalle.

Hiilivetykaasun (metaanin) syöttäminen suurentaa merkitsevästi kovetetun kerroksen kovuutta.

Menetelmän 24. suoritusmuodossa syötetään samanai-10 kaisesti ferrovanadiinia ja metaania.

Esimerkki 24

Ferrovanadiinin ja metaanin samanaikainen syöttäminen reaktiokammioon suurentaa kovetetun kerroksen kovuuden arvoon 12 000 MPa kerroksen paksuuden ollessa korkeintaan 15 40 pm. Suihkutetun kerroksen kovuus on korkeintaan 8 000 MPa.

Menetelmän tämä versio on samankaltainen kuin edellinen menetelmäsuoritusmuoto.

On edullista syöttää reaktiokammioon vielä muuta 20 ryhmän IV alkuainetta (hiiltä).

Menetelmän 25. suoritusmuoto suurentaa merkitsevästi kovuutta, mikä tekee siitä tehokkaamman.

Esimerkki 25

Reaktiokammioon syötetään samanaikaisesti ferrova-25 nadiinia, metaania ja hiiltä.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jolla on samanlaiset ominaisuudet kuin esimerkissä 24, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 16 000 MPa.

Menetelmän 26. suoritusmuodon käyttö on käytännössä 30 kiintoisaa. Tässä menetelmässä syötetään ryhmän V alkuaineen yhdistettä ja ryhmän III alkuainetta.

Ensin mainittu ryhmästä V valitun alkuaineen yhdiste voi olla ferrovanadiini ja viimeksi mainittu alkuaine alumiini.

20 98740

Esimerkki 26

Esineen pinnan kovettamiseksi syötetään alumiini-lankaa ja ferrovanadiinia reaktiokammioon. Langan pinta sulatetaan plasmasykäyksellä.

5 Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 40 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 7 000 MPa.

Keksinnön 27. suoritusmuodon mukaisesti on mahdollista syöttää reaktiokammioon kahta ryhmän V alkuainetta.

10 Mainitunlaisina alkuaineina käytetään niobiumia ja typpeä.

Esimerkki 27

Typpivirta kuljettaa jauhemaisen niobiumin reaktio-kammioon. Kun pinta on kovetettu yksittäisillä plasmasy-käyksillä, voidaan esineen pinnalla havaita kaksoiskerros: 15 kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 50 pm ja kovuus korkeintaan 18 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on 20 000 MPa.

Tätä menetelmä voidaan käyttää elektroditeollisuu-dessa kloorisuolojen elektrolyysiin tarkoitettujen kata-20 lyyttien tuottamiseen.

On mahdollista syöttää reaktiokammioon samanaikaisesti kahta jaksollisen järjestelmän ryhmän IV alkuainetta ja kahta ryhmän V alkuainetta.

Menetelmän 28. suoritusmuodossa syötetään ryhmän V 25 alkuaineita, kuten typpeä ja niobiumia, ja ryhmän IV alkuaineita, kuten hiiltä ja tangon muodossa olevaa titaania.

Esimerkki 28

Menettely on samanlainen kuin esimerkissä 27, mutta reaktiokammioon syötetään myös jauhemaisen grafiitin muo-30 dossa olevaa hiiltä ja tangon muodossa olevaa titaania.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 60 pm ja kovuus 18 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 20 000 MPa. Tätä menetelmää käytetään kuten menetelmän 27. suoritusmuotoa.

35 Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa käyttämällä ryhmän VI alkuainetta.

l· 21 98740

Menetelmän 29. suoritusmuodossa syötetään kromia (ryhmän VI alkuaine) reaktiokammioon.

Esimerkki 29

Esineen pinta kovetetaan syöttämällä kromitankoa 5 reaktiokammioon.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 100 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa. Menetelmän 30. suoritusmuoto on samankaltainen kuin 29. menetelmäsuoritusmuoto.

10 Erona on, että reaktiokammioon syötetään toista ryhmän VI alkuainetta. Mainitunlaisena alkuaineena voidaan käyttää hiiltä.

Esimerkki 30

Syöttämällä lisähiiltä jauhemaisen grafiitin muo-15 dossa saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 100 pm ja kovuus 8 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on 12 000 MPa.

Aikaansaatujen kerrosten kovuutta voidaan menetelmän 31. suoritusmuodon mukaisesti suurentaa syöttämällä 20 kammioon hiilivetykaasua (metaania).

Esimerkki 31

Kromin, hiilen ja metaanin samanaikainen syöttäminen reaktiokammioon suurentaa kovetetun kerroksen kovuuden arvoon 9 000 MPa (paksuus 90 pm) ja suihkutetun kerroksen 25 kovuuden arvoon 14 000 MPa.

Menetelmän 32. suoritusmuodon mukaisesti reaktio-kammioon syötetään yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmän VI alkuainetta, nimittäin molybdeeniä.

Esimerkki 32 30 Sellaisen kerroksen muodostamiseksi esineen pinnal le, jolla on hyvät kitkaa vähentävät ominaisuudet, reaktiokammioon syötetään tangon muodossa olevaa molybdeeniä.

Esineellä on kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 80 pm ja kovuus 5 000 MPa.

35 22 98740

Menetelmän tätä suoritusmuotoa voidaan käyttää polttomoottoreiden mäntien ja sylinterien käyttöiän pidentämiseen.

Esineelle voidaan muodostaa kitkaa vähentävä kerros 5 syöttämällä yhdessä molybdeenin kanssa toista ryhmän VI alkuainetta ja sen yhdistettä.

Happi voi olla tällainen alkuaine ja rautaoksidi mainitunlainen yhdiste.

Esimerkki 33 10 Syöttämällä samanaikaisesti molybdeeniä, rautaoksi dia ja happea reaktiokammioon saadaan aikaan esineen pinnalle kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 60 pm ja kovuus 6 000 MPa, suihkutetun kerroksen kovuuden ollessa korkeintaan 4 000 MPa.

15 Tämä suoritusmuoto on tehokas kitkaa vähentävän, työstettävyyttä parantavan kerroksen muodostamiseksi män-nänrenkaille.

Menetelmän 34. suoritusmuoto toteutetaan samalla tavalla kuin 33. menetelmäsuoritusmuoto.

20 Erona on, että reaktiokammioon syötetään toista ryhmän VI alkuainetta (rikkiä) ja hiilivetykaasua (metaania) .

Esimerkki 34

Kaikki tehdään muuten kuten esimerkissä 33, mutta 25 reaktiokammioon syötetään rikkiä metaanin kantamana.

Esineelle muodostetaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 60 pm ja kovuus 6 000 MPa, ja suihkutettu kerros, joka koostuu rauta- ja molybdeenioksidien samoin kuin molybdeenin ja raudan kanssa sulatetuista molybdeeni- ja 30 rautasulfideista. Tämän kerroksen kovuus on korkeintaan 2 500 MPa.

Pinnalle muodostuu pehmeä molybdeeni- ja rautasul-fideista ja -oksideista koostuva kitkaa vähentävä kerros.

Reaktiokammioon voidaan syöttää muita ryhmän VI 35 alkuaineita, esimerkiksi volfrämiä.

Il 23 98740

Menetelmän 35. suoritusmuodossa käytetään volfra- mia.

Esimerkki 35

Reaktiokammioon syötetään tangon muodossa olevaa 5 volfrämiä. Esineen pinta kovetetaan volfrämiä sisältävillä plasmasykäyksillä.

Esineen pinnalle muodostuu kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 80 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa.

10 Tätä suoritusmuotoa voidaan käyttää korkeissa läm pötiloissa toimivien metalliesineiden ominaisuuksien parantamiseen.

Menetelmän 36. suoritusmuoto toteutetaan samalla tavalla kuin 35. menetelmäsuoritusmuoto.

15 Erona on, että reaktiokammioon syötetään hiilivety- kaasua, esimerkiksi metaania.

Esimerkki 36

Reaktiokammioon syötetään samanaikaisesti volframia ja metaania.

20 Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 80 pm ja kovuus korkeintaan 10 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 14 000 MPa.

Menetelmän 37. suoritusmuodossa voidaan käyttää ryhmien IV ja VI alkuaineita (hiiltä ja volframia) yhdessä 25 hiilivetykaasun, esimerkiksi metaanin, kanssa.

Esimerkki 37

Kaikki tehdään muuten kuten esimerkissä 36, mutta reaktiokammioon syötetään samanaikaisesti hiiltä.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 30 korkeintaan 80 pm ja kovuus korkeintaan 10 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 18 000 MPa.

Yhden ryhmään VI kuuluvan alkuaineen yhdisteen syöttämisellä reaktiokammioon on käytännön mielenkiintoa.

35 24 98740

Pinnalle muodostuu suihkutettu kerros, jota voidaan käyttää ruuvikuljettimien, leikkureiden, mäntien ja venttiilien, ts. hankaavassa väliaineessa toimivien esineiden, kovetukseen.

5 Niinpä keksinnön 38. suoritusmuodon mukaisesti re- aktiokammioon syötetään mainitunlaisena yhdisteenä volf-ramikarbidia.

Esimerkki 38

Reaktiokammioon syötetään jauhemaista volframikar- 10 bidia.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 40 pm ja kovuus 8 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on 18 000 MPa.

Menetelmän 39. suoritusmuoto toteutetaan samalla 15 tavalla kuin 38. menetelmäsuoritusmuoto.

Erona on, että reaktiokammioon syötetään hiilivety-kaasua (metaania) samanaikaisesti volframikarbidin kanssa.

Esimerkki 39

Reaktiokammioon syötetään jauhemaista volframikar-20 bidia metaanin kantamana.

Saadaan aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on korkeintaan 40 pm ja kovuus 8 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 20 000 MPa.

On mahdollista syöttää reaktiokammioon ryhmien III, 25 IV ja VI alkuaineiden yhdisteitä ja ryhmän V alkuainetta samanaikaisesti hiilivetykaasun kanssa.

Menetelmän 40. suoritusmuodossa kammioon syötetään esimerkiksi samanaikaisesti boorikarbidia, volframikarbi-dia ja titaaninitridiä hiilivetykaasun koostuessa typestä 30 ja metaanista.

Esimerkki 40

Syöttämällä samanaikaisesti boori- ja volframikar-bideja, titaaninitridiä, typpeä ja metaania saadaan esineen pinnalle aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 35 korkeintaan 40 pm ja kovuus korkeintaan 8 000 MPa, ja 25 98740 suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 22 000 MPa.

Menetelmän 41. suoritusmuodon mukaisesti kovetetun kerroksen muodostamiseksi esineen pinnalle reaktiokammioon 5 voidaan syöttää jaksollisen järjestelmän ryhmän III kahden alkuaineen yhdistettä, esimerkiksi indiumboridia, ja hii-livetykaasua, jonka tiheys on suurempi kuin metaanin, esimerkiksi propaani-butaaniseosta.

Esimerkki 41 10 Syöttämällä reaktiokammioon samanaikaisesti indium boridia ja propaanin ja butaanin seosta saadaan esineen pinnalle aikaan kovetettu kerros, jonka paksuus on 50 pm ja kovuus korkeintaan 20 000 MPa, ja suihkutettu kerros, jonka kovuus on korkeintaan 28 000 MPa.

15 Tätä kovetettua kerrosta voidaan käyttää kulumisel le alttiiden kaasuturbiinien pintojen suojaamiseen.

Samanlaisia ominaisuuksia voidaan 42. menetelmäsuo-ritusmuodon mukaisesti saada aikaan syöttämällä reaktio-kammioon kahta jaksollisen järjestelmän ryhmän VI alkuai-20 netta, esimerkiksi zirkoniumkarbidia.

Esimerkki 42

Menettely toteutetaan samalla tavalla kuin esimerkissä 41. Jauhemainen zirkonium syötetään reaktiokammioon propaani-butaaniseoksen kantamana. Reaktiokammiossa tapah-25 tuva samanaikainen kuumennus ja plasmakemiallinen vuorovaikutus esineen pinnan kanssa saa aikaan kovetetun kerroksen, jonka paksuus on 60 pm ja kovuus korkeintaan 18 000 MPa.

Suojakerrosten muodostamiseksi elektrolyysilaittei-30 den elektrodeille voidaan menetelmän 43. suoritusmuodon mukaisesti käyttää jaksollisen järjestelmän ryhmän V kahden alkuaineen yhdistettä, esimerkiksi niobiumnitridiä.

26 98740

Esimerkki 43

Menettely toteutetaan samalla tavalla kuin esimerkissä 41.

Jauhemainen niobiumnitridi syötetään reaktiokammi-5 oon propaani-butaaniseoksen kantamana.

Esineen sykäyksittäinen käsittely plasmakemiallisen synteesin tuotteilla tekee mahdollisesti saada aikaan kovetetun kerroksen, jonka paksuus on 50 pm ja kovuus 16 000 MPa, ja suihkutetun kerroksen, jonka kovuus on 10 14 000 MPa.

Esineiden suojaamiseksi hankauskulumiselta ja korroosiolta voidaan menetelmän 44. suoritusmuodon mukaisesti esineen pinta käsitellä jaksollisen järjestelmän ryhmän VI kahden alkuaineen yhdisteellä, esimerkiksi kromikarbidil-15 la.

Esimerkki 44

Menettely toteutetaan samalla tavalla kuin esimerkissä 41.

Jauhemainen kromikarbidi syötetään reaktiokammioon 20 propaani-butaaniseoksen kantamana.

Esineen käsittely plasmakemiallisen synteesin tuotteilla muodostaa esineelle kovetetun kerroksen, jonka paksuus on 150 pm ja kovuus korkeintaan 11 000 MPa.

Tätä menetelmäsuoritusmuotoa voidaan käyttää maata-25 louskoneiden joidenkin komponenttien suojaamiseen.

Keksinnön mukaisen menetelmän toteutusolosuhteiden mukaan on mahdollista muodostaa metalliesineen pinnalle kovetettu kerros, jolla on erilaiset ominaisuudet. Tässä tapauksessa reaktiokammioon syötetään esineen pintaa kos-30 kevien vaatimusten mukaan ryhmien III, IV, V ja VI alkuai neita ja/tai yhden tai useamman alkuaineen yhtä tai useampaa yhdistettä karbidien, nitridien, boridien, rautalejee-rinkien tai silisidien muodossa samoin kuin kaasuja ja niiden seoksia. Alkuaineet voidaan syöttää jauheen, tan-35 gon, kaasun tai aerosolin muodossa.

li 27 98740

Seuraavassa kuvataan keksinnön mukaista laitteistoa metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jolla toteutetaan kyseinen menetelmä.

Keksinnön mukainen laitteisto, jolla toteutetaan 5 keksinnön mukainen menetelmä, käsittää reaktiokammion 1 (kuvio 1), reaktiokammion 1 sisälle asennetun elektrodin 2 ja reaktiokammioon 1 kytketyn detonaationkäynnistyslähteen 3.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa on suutin 4 jak-10 sollisen järjestelmän ryhmien III, IV, V ja VI alkuaineiden joukosta valitun alkuaineen ja/tai sen yhdisteen syöttämiseksi reaktiokammioon 1 nuolen A suunnassa.

Reaktiokammio 1 koostuu sylinterimäisistä osista 5 ja 6 ja näiden osien välissä olevasta kartiomaisesta osas-15 ta 7, ja se sijoitetaan vesijäähdytteiseen koteloon 8, jossa on syöttöaukko 9 ja poistoaukko 10 jäähdytysnestettä (vettä) varten. Suutin 4 sijoitetaan kammion 1 sylinteri-mäisen osan 5 seinämään.

Kammio 1 on katodi ja se kytketään virtalähteeseen 20 11 virransyöttöpiirillä 12.

Elektrodi 2 sisällytetään eristeeseen 13, joka toimii kammion 1 pohjana ja virtalähteeseen 11 virransyöttö-piirillä 14 kytkettynä anodina.

Detonaationkäynnistyslähde 3 käsittää esipolttokam-25 mion 15 ja sarjaan kytketyn sylinterimäisen kanavan 16, joka on kytketty reaktiokammion 1 kartiomaiseen osaan 7. Esipolttokammiossa 15 on suutin 17 palavan kaasuseoksen syöttämiseksi nuolten B suunnassa ja sytytystulppa 18.

Jauhemaista materiaalia syötetään kammion 1 sylin-30 terimäiseen osaan 6 nuolen C suunnassa kanavan 19 kautta, joka on tehty kammioon, jonka muodostavat vesijäähdytteinen kotelo 8 ja reaktiokammion 1 sylinterimäisen osan 6 seinämät.

Käsiteltävä metalliesine 20 sijoitetaan kammiosta 1 35 nuolen D suunnassa tulevien plasmasykäysten vaikutusalueelle.

28 98740 Tällä keksinnön mukaisen laitteiston suoritusmuodolla toteutetaan keksinnön mukaisen menetelmän 1., 20., 23., 41., 42., 43. ja 44. suoritusmuoto, joissa reaktio-kammioon 1 syötetään yhtä alkuainetta tai sen yhtä yhdis- 5 tettä suuttimen 4 kautta.

Samassa, kuvion 1 esittämässä laitteistosuoritus-muodossa suutinta 4 voidaan käyttää myös jaksollisen järjestelmän ryhmien III, IV, V ja VI alkuaineiden joukosta valittujen kahden tai useamman alkuaineen tai näiden alku-10 aineiden kahden tai useamman yhdisteen syöttämiseen reak-tiokammioon 1.

Tässä tapauksessa kuvion 1 esittämällä laitteistolla toteutetaan menetelmän 17. ja 27. suoritusmuoto, joissa reaktiokammioon 1 syötetään jauhemaista niobiumia typpi-15 virrassa.

Suutinta 4 yhden tai useamman alkuaineen tai yhden tai useamman yhdisteen syöttämiseksi reaktiokammioon 1 voidaan käyttää myös suuttimena hiilivetykaasun syöttämiseksi reaktiokammioon.

20 Tässä tapauksessa kuvion 1 mukaisella laitteistolla toteutetaan keksinnön mukaisen menetelmän 11., 15., 16., 21., 24., 30. ja 38. suoritusmuoto.

Reaktiokammioon 1 syötetään suuttimen 4 kautta samanaikaisesti alkuaineen tai sen yhdisteen kanssa hiilive-25 tykaasua, jota käytetään kuljetusväliaineena; nämä ovat menetelmän 31. ja 39. suoritusmuodot.

Kuvion 2 esittämä keksinnön mukaisen laitteiston suoritusmuoto, jolla toteutetaan kyseinen menetelmä, valmistetaan samalla tavalla kuin kuvion 1 esittämä laitteis-30 to.

Erona on, että reaktiokammion 2 sylinterimäisen osan 5 (kuvio 2) seinämässä on kolme lisäsuutinta 21, 22 ja 23 ryhmien III, IV, V ja VI alkuaineiden joukosta va littujen alkuaineiden tai näiden alkuaineiden yhdisteiden 35 syöttämiseksi reaktiokammioon 1 (nuolen F suunnassa suut timen 21 ollessa kyseessä).

Il 29 98740

Keksinnön mukaisen menetelmän toteutusolosuhteiden mukaan jotkut suuttimet voidaan sulkea.

Niinpä suuttimien 22 ja 23 ollessa suljettuina kuvion 2 mukaisella laitteistolla toteutetaan menetelmän 2.

5 suoritusmuoto, jossa kammioon 1 syötetään jauhemaista booria suuttimen 4 kautta ja typpeä suuttimen 21 kautta.

Samalla laitteistosuoritusmuodolla voidaan toteuttaa menetelmän 3., 13. ja 25. suoritusmuoto, kun suutinta 4 käytetään sekä alkuaineen, yhdisteen että typen syöttä-10 miseen kammioon 1.

Tällä tavalla syötetään jauhemaista booria ja fer-rovanadiinia suuttimen 4 kautta metaanivirrassa, kun taas typpeä ja grafiittijauheen muodossa oleva hiiltä syötetään suuttimen 21 kautta.

15 Kun suutin 21 on suljettuna, kuvion 2 mukaisella laitteistolla toteutetaan 9. menetelmä metalliesineiden plasmapommittamiseksi, jossa injektoidaan yttrium-, boori-ja grafiittijauheita kammioon 1 suuttimien 2, 22 ja vastaavasti 23 kautta.

20 Kuvion 3 esittämä keksinnön mukainen laitteistosuo- ritusmuoto on samankaltainen kuin kuvion 2 esittämä.

Erona on, että laitteistossa on lisäsuutin 24 (kuvio 3) ryhmien III, IV, V ja VI alkuaineiden joukosta valitun alkuaineen tai näiden alkuaineiden yhdisteiden syöt-25 tämiseksi reaktiokammioon 1 (nuolen E suunnassa).

Suutin 24 on sijoitettu elektrodin 25 sisään.

Tätä laitteistosuoritusmuotoa käytetään 4., 5., 6., 26., 28., 29., 32., 33. ja 34. menetelmäsuoritusmuodon toteuttamiseen.

30 Niinpä edellä mainittujen menetelmäsuoritusmuotojen mukaisesti reaktiokammioon 1 syötetään suuttimien 4, 21, 22 ja 23 ollessa suljettuina alumiinilankaa suuttimen 24 kautta, suuttimien 21, 22 ja 23 ollessa suljettuina suutinta 4 käytetään boorikarbidin lisäsyöttöön, suuttimien 35 22 ja 23 ollessa suljettuina syötetään lisäksi kaasumaista typpeä suuttimen 21 kautta ja suuttimien 4, 22 ja 23 oi- 30 98740 lessa suljettuina syötetään ferrovanadiinia suuttimen 21 kautta.

Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteistosuoritus-muoto, jolla toteutetaan keksinnön mukainen menetelmä, on 5 samankaltainen kuin kuvioiden 2 ja 3 esittämät laitteisto-suoritusmuodot .

Erona on, että suuttimien 4 (kuvio 4), 21 ja 24 lisäksi tässä laitteistossa on kaksi suutinta 26 ja 27, joita voidaan käyttää sekä ryhmien III, IV, V ja VI alku-10 aineiden joukosta valitun alkuaineen tai sen yhdisteen syöttämiseen nuolten G ja H suunnassa että hiilivetykaasun syöttämiseen.

Nämä suuttimet 26 ja 27 sijoitetaan reaktiokammion 1 sylinterimäisen osan 6 seinämään.

15 Tällä laitteistosuoritusmuodolla toteutetaan 7., 8., 9., 12., 14., 19., 22., 35., 36., 37. ja 40. menetel-mäsuoritusmuoto.

Tässä tapauksessa edellä lueteltujen menetelmäsuo-ritusmuotojen mukaisesti kuvion 4 esittämässä 18. lait-20 teistosuoritusmuodossa zirkonium syötetään suuttimen 4 kautta kammion 1 sylinterimäiseen osaan 5, metaani syötetään suuttimen 21 kautta ja typpi ja boorikarbidi syötetään kammion 1 sylinterimäiseen osaan 6 suuttimien 27 ja vastaavasti 26 kautta ja 19. suoritusmuodossa suutin 24 on 25 edelleen suljettuna ja hiili syötetään yhdessä metaanin kanssa suuttimen 21 kautta.

Keksinnön mukainen laitteisto metalliesineiden plasmakäsittelemiseksi, jolla toteutetaan kyseinen menetelmä, toimii seuraavasti.

30 Palavan kaasuseoksen komponentit syötetään suut timien 14 kautta detonaationkäynnistyslähteeseen 3 (kuvio 1). Esipolttokammiossa 15 palavan kaasuseoksen komponentit sekoitetaan ja kanava 16 täytetään seoksella. Samanaikaisesti kammioon 1 syötetään jaksollisen järjestelmän ryh-35 mien III, IV, V ja VI kaasumaisten ja kiinteiden alkuaineiden seosta. Tässä tapauksessa voidaan tekniikan vaati- 11 31 98740 musten mukaan käyttää yhtä alkuainetta, useiden alkuaineiden seosta tai kemiallista yhdistettä ja reaktiokammioon 1 voidaan syöttää myös hiilivetykaasua. Jauhemainen materiaali syötetään reaktiokammioon 1 kanavan 19 kautta.

5 Kun palava kaasuseos sytytetään sytytystulpalla 18, esipolttokammioon 15 muodostuu palamistuotteiden aiheuttama paine, joka muuttuu detonaatiopoltto-olosuhteiksi sy-linterimäisessä kanavassa 15. Detonaatiopalaminen siirtyy reaktiokammion 1 kartiomaiseen osaan 7. Siellä detonaatio-10 olosuhteet pidetään yllä sen ansiosta, että sähkövirta kulkee elektrodien välissä palavan kaasuseoksen palamistuotteiden, jauhemaisen materiaalin ja alkuaineen läpi. Sähkövirta syötetään virtayksiköstä 11 johtimien 12 ja 14 kautta elektrodeihin (katodiin ja anodiin) ja sitten pala-15 van kaasuseoksen palamistuotteiden, jauhemaisen materiaalin ja syötetyn alkuaineen läpi.

Siksi detonaatiopalamisolosuhteet muuttuvat magne-tokaasudynaamisiksi olosuhteiksi ja antoteho voi olla yhtä suuri.

20 Sähkömagneettinen energia aktivoi reaktiokammiossa 1 kammioon syötetyn alkuaineen, ja tämä alkuaine tulee kosketukseen jauhemaisen materiaalin kanssa ja saa sillä aikaan plasmakemiallisen synteesin tai joutuu yhdessä jauheen kanssa vuorovaikutukseen metalliesineen 20 pinnan 25 kanssa. Reaktiokammion 1 lämpötilaolosuhteet stabiloidaan vesijäähdytteisellä kotelolla 8, jossa on vettä varten tuloaukko 9 ja menoaukko 10.

Esineen 20 pinnan kovetus saadaan aikaan joko yhdellä sykäyksellä tai useilla peräkkäisillä sykäyksillä 30 plasmakemiallisen synteesin tuotteita ja plasmaa liikuttaen esinettä 20 tasaisesti.

Kuvion 1 esittämän laitteiston toimintaperiaate on sama onpa kyseessä sitten useita alkuaineita, alkuaineen yksi yhdiste tai alkuaineiden useita yhdisteitä yhdessä 35 hiilivetykaasun kanssa tai ilman sitä.

32 98740

Kuvioiden 2, 3 ja 4 esittämän keksinnön mukaisen menetelmän toteuttavan laitteiston toimintaperiaate on samankaltainen kuin kuvion 1 esittämän laitteiston toimintaperiaate.

5 Seuraavassa esitetään taulukko, joka sisältää tu lokset, joita saatiin kuvioiden 1-4 mukaisilla laitteistoilla toteutetuissa keksinnön mukaisen menetelmän konkreettisissa toteutusesimerkeissä.

Il 33 98740

Taulukko

Tuotteen Alkuaine(et). sen Kovetetun kerroksen Suihkutetun kerroksen Kuvion nro (niiden) yhdisteet, ominaisuudet ominaisuudet nro 5 hii1ivetykaasu Paksuus Kovuus Kovuus reaktiokantmiossa (ym) (MPa) (MPa) 1 Boori 80 18 000 18 0Q0 1 2 Boori + typpi 70 18 000 18 000 2 10 3 Boori ♦ typpi ♦ metaani 70 16 000 20 000 2 4 Alumiini 60 7 000 2 000 3 5 Alumiini ♦ boorikarbidi 70 11 000 8 000 3 15 6 Alumiini ♦ boorikarbidi ♦ typpi 70 11 000 18 000 3 7 Alumiini ♦ boorikarbidi + typpi ♦ metaani 70 12 000 20 000 4 8 Alumiini + pii * 20 typpi + metaani 60 12 000 10 000 4 9 Yttrium ♦ boori ♦ hiili ♦ metaani 50 9 000 25 000 2 10 Yttrium ♦ hiili 50 12 000 15 000 4 11 Hiili + metaani 70 8 000 10 000 1 25 12 Hiili + rautaoksidi ♦ molybdeeni 70 6 000 6 000 4 13 Hiili ♦ ferrovana- diini ♦ metaani 40 20 000 2 14 Pii 90 5 000 8 000 4 30 15 Pii ♦ hiili ♦ metaani 90 10 000 10 000 1 16 Piioksidi ♦ metaani 60 8 000 9 000 1 17 Zirkonium ♦ typpi 40 12 000 16 000 1 18 Zirkonium ♦ boorikarbidi ♦ typpi + metaani 80 16 000 20 000 4 35 19 Zirkonium ♦ boorikar bidi ♦ typpi ♦ hiili + metaani 80 16 000 22 000 4 20 Typpi 100 9 000 - 1 21 Typpi ♦ metaani 100 11 000 - 1 40 22 Typpi ♦ metaani + titaani 100 12 000 - 4 23 Ferrovanadiini 40 8 000 10 000 1 24 Ferrovanadiini ♦ metaani 40 12 000 8 000 1 45 25 Ferrovanadiini + metaani ♦ hiili 40 12 000 16 000 2 98740 34

Taulukko (j atkuu)

Tuotteen Alkuaine(et), sen Kovetetun kerroksen Suihkutetun kerroksen Kuvion nro (niiden) yhdisteet,, ominaisuudet ominaisuudet nro hi ilivetykaasu Paksuus Kovuus Kovuus 5 reaktiokammiossa (pm) (MPa) (MPa) 26 Ferrovanadiini ♦ alumiini 40 8 000 7 000 3 27 Niobium + typpi 50 18 000 20 000 1 10 28 Niobium + titaani * typpi 60 18 000 25 000 3 29 Kromi 100 8 000 - 3 30 Kromi + hiili 100 8 000 12 000 1 31 Kromi + hiili ♦ 15 metaani 90 9 000 14 000 1 32 Molybdeeni 80 6 000 - 3 33 Molybdeeni ♦ rautaoksidi + happi 60 6 000 4 000 3 34 Molybdeeni ♦ rauta- 20 oksidi + happi + rikki + metaani 60 6 000 2 500 3 35 Volframi 80 8 000 - 4 36 Volframi + metaani 80 10 000 14 000 4 37 Volframi ♦ hiili ♦ 25 metaani 80 10 000 18 000 4 38 Volframikarbidi 40 8 000 18 000 1 39 Volframikarbidi ♦ metaani 40 8 000 20 000 1 40 Boorikarbidi + volframi- 30 karbidi ♦ t i taanini t r i - di ♦ typpi ♦ metaani 40 8 000 22 000 4 41 Indiumboridi ♦ propaani-butaani 50 20 000 28 000 1 42 Zirkoniurakarbidi ♦ 35 propaani-butaani 60 18 000 - 1 43 Niobiumnitridi ♦ propaani-butaani 50 16 000 14 000 1 44 Kromikarbidi ♦ propaani-butaani 150 11 000 - 1 li 35 98740

Patenttivaatimusten mukainen laitteisto, jolla keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan, parantaa huomattavasti käsitellyn esineen laatua, mikä nähdään selvästi edellä olevasta taulukosta.

5 Patenttivaatimusten mukaisessa laitteistossa kek sinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi detonaatio käynnistetään reaktiokammion ulkopuolella ja parannetaan siten sähköenergian hyödyksikäytön stabiiliutta kussakin plasmakemiallisessa synteesipulssissa 20 - 30 %.

10 Metalliesineiden plasmapommituslaitteistoa plasma- pommi tusmenetelmän toteuttamiseksi voidaan käyttää kuluvien metallikomponenttien pinnan kovettamiseen koneenrakennuksessa, polttomoottorien, kompressorien, pneumaattisten ja hydraulisten käyttölaitteiden ja erilaisten työka-15 lujen valmistuksessa samoin kuin voimaloiden kattiloiden ja turbiinien käyttöiän pidentämiseen.

Claims (4)

1. Menetelmä metalliesineiden plasma-detonaatio-käsittelemiseksi, joka käsittää vaiheet joissa 5. syötetään jauhemaista materiaalia ja palavaa kaa- suseosta reaktiokammioon (1), ja - detonaatiopoltetaan palava kaasuseos, tunnettu siitä, että ennen palavan kaasuseoksen detonaatiopolttoa lisäk-10 si syötetään reaktiokammioon (1) ainakin yhtä jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V, VI valittua alkuainetta ja/tai sen yhdistettä ja sähkövirta johdetaan syötetyn alkuaineen ja/tai yhdisteen läpi ja palavan kaasuseoksen palamistuotteiden läpi, jolloin palaavan kaasuseoksen de-15 tonaatiopoltto käynnistetään reaktiokammion (1) ulkopuolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiokammioon (1) syötetään hii-livetykaasua samanaikaisesti jaksollisen järjestelmän ryh- 20 mien III, IV, V ja VI alkuaineiden joukosta valitun vähintään yhden alkuaineen ja/tai sen yhdisteen kanssa.

3. Laitteisto metalliesineiden plasma-detonaatiokä-sittelemiseksi, jossa laitteistossa on - reaktiokammio (1), joka käsittää kanavan (19) 25 jauhemaisen materiaalin syöttämistä varten, esipolttokammio (15), joka on kytketty reaktiokammioon (1) kanavan (16) avulla, ja - väline detonaation käynnistämiseksi, joka väline on sytytystulpan muodossa (18), 30 tunnettu siitä, että - reaktiokammioon (1) on eristeelle (13), joka toimii kammion (1) pohjana, asennettu elektrodi (2, 25) sähkövirran johtamiseksi, joka elektrodi (2, 25) on kytketty anodiksi virtalähdeyksikön (11) virtapiirissä, jolloin 35 reaktiokammion seinämät (1) toimivat katodina, ja 37 98740 - reaktiokanunion (1) seinämissä on suutin (4), joka on sovitettu syöttämään reaktiokammioon (1) vähintään yhtä ylimääräistä jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V, VI valittua alkuainetta ja/tai alkuaineen yhdistettä. 5

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elektrodi (25) käsittää sen sisäpuolella sen omaa akselia pitkin läpivirtaussuuttimen (24), joka on sovitettu syöttämään ainakin yhden jaksollisen järjestelmän ryhmistä III, IV, V, VI valitun alkuai-10 neen ja/tai sen yhdisteen, joka on jauhe, kaasu tai kiinteä aine ja/tai hiilivetykaasu reaktiokammioon (1). 38 98740