Серия статей о газо-термическом напылении: Плазменное напыление
2025-11-07
Существует множество технологических методов газо-термического напыления, среди которых наиболее широко применяются газопламенное напыление, электродуговое напыление, плазменное напыление в атмосфере (APS) и детонационное напыление. В последние годы также получила развитие технология высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF). Плазма является широким понятием. Помимо трех состояний вещества в природе — твердого, жидкого и газообразного, существует четвертое состояние вещества — плазма. Плазма, рассматриваемая в технологии плазменного напыления, относится к высокотемпературной плазме, образующейся при сжатии электрической дуги газом, также называемой термической плазмой.
Основные типы плазменного напыления:
1.Плазменное напыление в атмосфере (Atmospheric Plasma Spraying, APS)
●В данном методе в качестве плазмообразующего газа используются аргон, азот и водород. При ионизации образуется высокотемпературная плазменная струя, которая расплавляет подаваемый материал и напыляет его на поверхность изделия, формируя покрытие. В основном используется для получения покрытий из металлокерамики, металлов и керамики.
2.Плазменное напыление в контролируемой атмосфере
●Этот метод предполагает размещение плазменной горелки в герметичной камере, управление которой осуществляется с помощью манипулятора. Если камера откачана до вакуума, процесс называется вакуумным плазменным напылением (VPS). Если в камере поддерживается пониженное давление, процесс называется плазменным напылением при низком давлении (LPPS). Атмосфера в камере также может быть инертной или другой защитной. Эта технология расширила применение теплового напыления для осаждения алмазных пленок и покрытий из оксидов сверхпроводников.
3.Плазменное напыление с жидкостной стабилизацией дуги
●В этом методе в горелке в качестве стабилизирующей жидкости используются вода, этанол или метанол, что создает соответственно окислительную, нейтральную или восстановительную плазму. Благодаря высокой мощности данного метода он особенно подходит для напыления тугоплавких керамических материалов. Технология водяной плазмы уже внедрена в крупносерийное промышленное производство и широко применяется в США, Японии, Франции, Германии, Чехии и России.
4.Реактивное плазменное напыление
●Это уникальный метод нанесения покрытий, использующий химические процессы в плазме для получения композиционных материалов, керамики, интерметаллидов и других материалов, таких как TiAl и MoSi2—SiC. Исследования в этой области только начинаются, но вскоре этот метод найдет применение в производстве.
Заключение:
В конечном счете, качество покрытия при плазменном напылении зависит не только от оборудования и качества напыляемого материала, но, что более важно, от используемой технологии. Рациональный выбор технологии плазменного напыления является одной из ключевых мер для обеспечения высокого качества покрытия.
Ссылка на источник:
Хэ Хунцюань, Ван Фэн, Чжан Лань. Первая статья из серии обзоров по газо-термическому напылению: Плазменное напыление.
