RU2247792C2 - Способ напыления теплозащитных покрытий - Google Patents
Способ напыления теплозащитных покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247792C2 RU2247792C2 RU2003101858/02A RU2003101858A RU2247792C2 RU 2247792 C2 RU2247792 C2 RU 2247792C2 RU 2003101858/02 A RU2003101858/02 A RU 2003101858/02A RU 2003101858 A RU2003101858 A RU 2003101858A RU 2247792 C2 RU2247792 C2 RU 2247792C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- deposition
- heat
- porosity
- spraying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам напыления теплозащитных покрытий, и может найти применение в авиастроении и других областях машиностроения при производстве деталей турбинных двигателей и установок, которые требуют формирования на рабочих поверхностях покрытий с заданным уровнем пористости, имеющих достаточно высокое значение адгезии и когезии. Осуществляют послойное нанесение покрытия на изделие использованием оксида циркония, стабилизированного Y2О3. Покрытие напыляют порошковыми материалами с заранее наведенной пористостью. В процессе напыления осуществляют неполное расплавление напыляемых частиц за счет поддержания заданного температурного интервала и контроля степени их проплавления. В результате достигается получение высокой термостойкости защищаемого металла за счет повышения теплоизоляционной способности теплозащитных покрытий.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам напыления теплозащитных покрытий, и может найти применение в авиастроении и других областях машиностроения при производстве деталей турбинных двигателей и установок, которые требуют формирования на рабочих поверхностях покрытий с заданным уровнем пористости, имеющих достаточно высокое значение адгезии и когезии.
Известны способы получения теплозащитных покрытий плазменным напылением на основе диоксида циркония, в которых пористость обеспечивают за счет полостей, образующихся между смыкающимися под плавлением частицами (см. например, Телев С.Г., Есенбеков B.C. и др. Плазменное напыление уплотнительных покрытий на основе диоксида циркония, Физика и химия обработки материалов, №3, 1992, с.58-64). В известных способах используют в качестве напыляемого материала порошки с плотными порошковыми частицами (беспористые или с минимальной пористостью). Недостатками полученных покрытий является их низкая когезия и нерегулярная (неравномерно) распределенная пористость, что приводит к разрушению покрытия на изделии при температурных изменениях.
Наиболее близким к данному изобретению является известный способ напыления теплозащитного покрытия с использованием оксида циркония, стабилизированного Y2О3, включающий послойное нанесение покрытия на изделие (US 6180184, С 23 С 4/10, 30.01.2001). Согласно этому способу получают термобарьерное покрытие из жаропрочных сплавов, стабилизированных иттрием оксида циркония, которое послойно наносят с помощью вакуумного электронно-лучевого напыления. При этом получают покрытие, имеющее столбчатую структуру, проявляющуюся в одном или нескольких слоях. Недостатком способа является возможность получения сквозной пористости, приводящей к коррозии подложки и к разрушению покрытия.
Задачей создания данного изобретения является получение теплозащитных покрытий с регулируемой пористостью и обеспечение высокой термостойкости защищаемого металла за счет повышения теплоизоляционной способности покрытия.
Для этого в способе напыления теплозащитного покрытия с использованием оксида циркония, стабилизированного Y2О3, включающем послойное нанесение покрытия на изделие, покрытие напыляют порошковыми материалами с заранее наведенной пористостью, а в процессе напыления осуществляют неполное расплавление напыляемых частиц за счет поддержания заданного температурного интервала и контроля степени их проплавления.
Пример.
Осуществляли послойное нанесение покрытия с использованием оксида циркония, стабилизированного Y2О3, на детали горячего тракта газотурбинных установок (лопатки, детали камеры сгорания и другие). Покрытие напыляли порошковыми материалами с заранее наведенной пористостью. Для получения заранее наведенной пористости такие материалы, как, например, гидрооксиды Zr (OH)4 BKB Аl(ОН)3, распыляли с помощью струи на воздухе. Перед их распылением в них вводили определенное количество сажи (углерода). При последующей прокалке (спекании) полученного порошка частицы углерода (сажи) выгорали и в результате получили частицы с наведенной пористостью. В процессе напыления полученного порошкового материала осуществляли лазерный контроль за поведением частиц в распыляемой струе, а именно: температурой частиц и степенью их проплавления. Контроль за температурой частиц осуществляли с использованием прибора Spray Watch 3 I for Thermal Spray Monitoring, Фирма Oseir Ltd-Финляндия. В случае нахождения частиц в узкой фракционной области (размером порядка 10 мкм) осуществляли контроль степени их оплавления. Процесс напыления осуществляли плазменной струей при использовании инверторных источников питания, при этом осуществляли неполное расплавление напыляемых частиц за счет поддержания заданного температурного интервала и контроля степени их проплавления. Формирование пористости покрытия получено за счет внутренних пор напыляемых частиц. В результате были улучшены когезионные характеристики покрытия и обеспечено равномерное распределение пор в покрытиях.
Claims (1)
- Способ напыления теплозащитного покрытия с использованием оксида циркония, стабилизированного Y2О3, включающий послойное нанесение покрытия на изделие, отличающийся тем, что покрытие напыляют порошковыми материалами с заранее наведенной пористостью, а в процессе напыления осуществляют неполное расплавление напыляемых частиц за счет поддержания заданного температурного интервала и контроля степени их проплавления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101858/02A RU2247792C2 (ru) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | Способ напыления теплозащитных покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003101858/02A RU2247792C2 (ru) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | Способ напыления теплозащитных покрытий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003101858A RU2003101858A (ru) | 2004-08-10 |
RU2247792C2 true RU2247792C2 (ru) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003101858/02A RU2247792C2 (ru) | 2003-01-27 | 2003-01-27 | Способ напыления теплозащитных покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247792C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453627C2 (ru) * | 2006-02-20 | 2012-06-20 | Снекма Сервис | Способ нанесения теплового барьерного покрытия плазменной горелкой |
-
2003
- 2003-01-27 RU RU2003101858/02A patent/RU2247792C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХАСУЙ А. "Техника напыления". - М.: Машиностроение, 1975, с.67-70. ВИТЯЗЬ П.А. и др. "Формирование структуры и свойств пористых порошковых материалов" . - М.: Металлургия, 1993, с.28-47. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453627C2 (ru) * | 2006-02-20 | 2012-06-20 | Снекма Сервис | Способ нанесения теплового барьерного покрытия плазменной горелкой |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Friis et al. | Influence of particle in-flight characteristics on the microstructure of atmospheric plasma sprayed yttria stabilized ZrO2 | |
US7678428B2 (en) | Plasma spraying method | |
US6447854B1 (en) | Method of forming a thermal barrier coating system | |
EP1908856B2 (en) | Segmented abradable coatings and process(es) for applying the same | |
Fauchais et al. | Innovative and emerging processes in plasma spraying: from micro-to nano-structured coatings | |
CA2460296C (en) | A hybrid method for the coating of a substrate by a thermal application of the coating | |
RU2007107675A (ru) | Способ нанесения термобарьерного покрытия на изделие с покрытием | |
Harder et al. | Plasma spray-physical vapor deposition (PS-PVD) of ceramics for protective coatings | |
Xie et al. | Deposition of thermal barrier coatings using the solution precursor plasma spray process | |
JP4738414B2 (ja) | 薄く高密度のセラミック層の製造方法 | |
Goral et al. | The technology of plasma spray physical vapour deposition | |
EP1829824B1 (en) | Partially-alloyed zirconia powder and method for preparing the same | |
Praveen et al. | Lanthanum cerate thermal barrier coatings generated from thermal plasma synthesized powders | |
TW202003881A (zh) | 用於製造具有垂直裂縫的熱絕緣層之方法 | |
Guo et al. | Ultrafast laser reconstructed PS-PVD thermal barrier coatings with superior silicophobic triple-scale micro/nano structure | |
RU2247792C2 (ru) | Способ напыления теплозащитных покрытий | |
CN114457307B (zh) | 一种抗cmas粘结仿生热障涂层及其制备方法 | |
Nicoll et al. | The potential of plasma spraying for the deposition of coatings on SOFC components | |
Isaac | A Review of coating methods and their applications in compression and spark-ignition engines for enhanced performance | |
Shi et al. | Plasma spray fabrication of near-net-shape ceramic objects | |
Dragomirescu et al. | Advanced study of thermal behaviour of CSZ comparing with the classic YSZ coating | |
Li et al. | Researching for corrosion-resistance performance of laser-hybrid plasma spraying NiCr-Cr3C2 coating | |
US20090258214A1 (en) | Vapor-deposited coating and thermally stressable component having such a coating, and also a process and apparatus for producing such a coating | |
Agu et al. | EFFECTS OF THERMALCYCLING AND POROSITY ON NOVEL THERMAL BARRIER COATINGS (TBCS). | |
Wang et al. | Mullite coatings produced by APS and SPS: effect of powder morphology and spray processing on the microstructure, crystallinity and mechanical properties |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100420 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110128 |