
- •Вакуумные методы нанесения покрытий.
- •Эл. Разряды в газах.
- •В ах для несамостоятельных разрядов.
- •Свечение состоит из зон:
- •Элементарные процессы в низкотемпературной плазме.
- •Рекомбинация
- •Равновесие между процессами образования и нейтрализации ионов
- •Тээ с поверхности Ме
- •Эсэ с поверхности Ме
- •Движение носителей в магнитном поле
- •Технологии плазменного напыления
- •Условия нагрева и плавления материала.
- •Р аспределение темпер-ры и энтальпии по сечению плазменной струи.
- •Взаимодействие напыляемого материала с поверхностью подложки
- •Химическое взаимодействие между частицами и подложкой
- •Некоторые вопросы практического использования плазменного напыления
- •Виды брака
- •Газопламенное напыление.
- •Детонационное напыление.
- •Вакуумные методы нанесения покрытий
- •Методы pvd. Методы термического напыления.
- •Способы подвода энергии
- •Магнетронное распыление
- •Классификация мрс
- •Ионное распыление
- •Осаждение дуговым разрядом или конденсация с ионной бомбардировкой киб
- •Методы химического осаждения из пара (cvd)
- •Физико-химические и технологические основы нанесения покрытий вакуумными методами. Механизмы роста покрытий
- •С труктура двухкомпонентных покрытий:
- •Классификация покрытий
Виды брака
Вид брака |
Причина |
Способ устранения |
Отслоение покрытия |
а)неправильная конфигурация поверхности детали (напр., наличие острых углов); б)плохо подготовленная поверхность изделия (жировые пятна, ↓ шероховатость); в)окисление подложки из-за перегрева или внутренних напряжений. |
а)обработка поверхности (скругление углов); б)дополнительно промыть изделие, провести абразивную (дробе- или пескоструйную) обработку для ↑ шероховатости; в) ↓ нагрев подложки в т.ч. за счет ↑ дистанции напыления, обдува изделия холодным инертным газом, ↓ подаваемой на плазмотрон мощности, ↑ скорости движения из горелки относительно изделия, ↓ толщины покрытия, получаемой за 1 подход |
Растрескивание покрытия |
а)высокая разница в КТР у покрытия и подложки; б)высокие внутренние напряжения в покрытии. |
а)использовать подслой с промежуточным КТР; б)↑ степень охлаждения поверхности подложки при напылении (↑ дистанции, ↓ мощности, ↓ толщины покрытия). |
Крупные частицы (капли) на поверхности покрытия |
налипание материала на внутренние стенки сопла. |
Отрегулировать расход транспортировочного газа и порошка, заменить радиальную подачу материала на осевую, вихревая подача материала. |
Появление капель Cu в покрытии |
а)эрозия сопла (неудовлетворительная работа охладительной системы, засор каналов); б)плохая регулировка взаимного расположения А и К. |
а)разобраться с расходом и циркуляцией охлаждающий воды; б)проверить центровку А и К. |
Разнотолщинность покрытия |
а)неравномерная подача напыляемого материала; б)неравномерность перемещения плазмотрона относительно изделия. |
а)отрегулировать скорость вращения для роторного или шнекового питателя; б)отрегулировать систему подачи, проверить исправность червячной передачи
|
Газопламенное напыление.
О
кислитель
– воздух или О2.
Горючий газ – ацетилен, Н2,
пропанобутановая смесь.
Vматериала – 50-70 м/с (max).
Порошок может подаваться с транспортирующим газом (тогда ↓ Тфакела), в виде суспензии в керосине (потерь тепла не происходит).
Ограничения:
По Т. Т при горении ацетилена в О2 ≈30000С (в плазменной – на порядок больше, т.е. не для W, например);
Сродство к О2. Cu просто окисляется в факеле и будет оксид Cu (темно-красные следы оксидов, темные - CuO). На Al оксид не заметен.
Детонационное напыление.
П
роисходит
взрыв и порошок попадает на подложку.
В следующем цикле происходит продувка
азотом (удаление сажи и т.д.). Затем
процесс повторяется.
Ударная волна распространяется со скоростью 1000-10000м/с. Т в зоне детонации – до 2-6 тыс.0С. производительность пушки – 3-5 выстрелов в секунду.
За счет очень высокой скорости при соударении с подложкой происходит оплавление частиц (кинетическая энергия переходит в тепловую) и ее вдавливание в подложку.
Размер ствола 1-2 м (длина), диаметр 2-3 см. дистанция напыления ≤7 см. С ↑ дистанции происходит ↓ всех характеристик, ↓ эффекта.
Закономерности:
Vдетонации слабо зависит от материала ствола, толщина стенки ствола, исходная Т газа;
Vдетонации не зависит от процессов, происходящих позади процесса горения (фронта);
Начальное Р в стволе незначительно влияет на Vдетонации, если Р≤0,05МПа;
Для каждой газовой смеси существует свое концентрационное соотношение, обеспечивающее max Vдетонации.
Ограничения:
Невозможность использования твердых материалов в качестве подложки (будет отскакивание порошка и рассеивание);
Метод достаточно дорогой
Требует отдельно стоящего помещения и оператор должен быть отдален (↑ шум + безопасность).