ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Высокотемпературные методы получения композиционных материалов из "Неорганические композиционные материалы " Необходимость сочетания в конструкционных материалах высокой стойкости к тепловым нагрузкам и требуемых прочностных характеристик обусловило широкое применение композиционных материалов, содержащих оксиды Si02, АЬОз, MgO, Zr02, СггОз. Их получают традиционным методом — высокотемпературным спеканием (с участием жидкой фазы и без нее) исходных порошков. Кроме того, большое значение приобретают методы получения композиционных покрытий, наносимых высокотемпературным напылением [370]. В зависимости от особенностей технологии осуществления процесса высокотемпературные методы (с учетом способа термической активации частиц) подразделяются на пламенные, детонационные и плазменные (электродуговой и высокочастотный) [2, 351]. [c.279] Пламенный метод. Сущность данного метода заключается во введении вещества II фазы (в дисперсном или компактном состоянии) в пламя горючего газа, под действием которого происходит образованием и(или) активация частиц II фазы при температурах порядка 2000—3000 К с последующим их осаждением на покрываемую поверхность. В качестве горючего газа используют углеводороды, водород и оксид углерода. [c.279] По данным [371], структура покрытий с АЬОз, определенная оптическим и сканирующим электронным микроскопом, ге-терофазна. [c.280] Плазменный метод. В настоящее время плазменное нанесение покрытий и КП получило наибольшее распространение среди высокотемпературных методов. При этом возможно получать КП практически из всех огнеупорных материалов. Сущность метода заключается в термической активации частиц плазмой с последующим осаждением их на основу. Плазменные струи получают в специальных устройствах (плазмотронах). Основными элементами дугового плазмотрона являются электроды, между которыми возбуждается дуга, и камера, где нагревается рабочий газ (дуговое плазменное получение покрытий). [c.280] Широкое распространение получили также безэлектродные высокочастотные (ВЧ) и сверхвысокочастотные (СВЧ) плазмотроны. К их достоинствам можно отнести возможность применения любого плазмообразующего газа [88, 351] и высокую чистоту получаемых покрытий. [c.280] Для получения покрытий металл — тугоплавкое неметаллическое вещество путем плазменного напыления необходима тщательная предварительная подготовка порошков для обеспечения их равномерного распределения в КП. Обычно применяют механические смеси порошков (для равномерного их распределения в покрытии необходимы дополнительные конструктивные приспособления) или их запрессовки. Последние дают возможность получать покрытия с высокой микрооднородностью (частицы размером 40—100 мкм). [c.280] Используют капсулированные порошки, из которых получают смеси порошков. Оксид, карбид, борид и другие соединения капсулируют тонким слоем металла (никель, никель — фосфор, никель — бор, кобальт и его сплавы, медь, медь — олово, серебро), наносимым химическим восстановлением. [c.280] Предложено антифрикционное композиционное плазменное покрытие (КПП) следующего состава (%) Ni —60, Си —35, BN — 5. Несмотря на высокую температуру плазмы (выше 15 000°С), такое покрытие является, как и КЭП, псевдосплавом, но обладает повышенной газовой пористостью (4—5%). Коэффициенты трения и шероховатости КПП и алюминиевого сплава АК-4 близки, но по твердости КПП превосходит в 1,5—2 раза сплав АК-4 и имеет более высокую (на 75—150°С) температуру смазочного слоя. Из сплава АК-4 изготавливают авиационные поршни, поверхность которых защищают КПП [2]. [c.280] Преимуществом КПП перед покрытием из сплава АК-4 является более высокое (в 3—6 раз) критическое нормальное давление при трении и более низкая (в 60 раз) скорость износа. Стендовые испытания показали хорошую работоспособность и высокие противоударные свойства поршней с композиционным покрытием, хотя при сравнении с упрочненным сплавом АК-4 скорость износа КПП в 2,5 раза выше. [c.280] Метод плазменного напыления используют для создания высокотемпературной защиты меди. Для напыления применяют порошки меди ( =100—160 мкм) и а-АЬОз ( = 50 мкм). Процесс ведут на установке УПУ-3 с плазмообразующими и транспортирующими газами (азотом и аргоном). Прочность сцепления покрытия составляет 1,8—2,5 МПа, что недостаточно для эксплуатации изделий, поэтому последние подвергаются дополнительному отжигу при 900 °С в течение 4 ч. Удовлетворительная прочность сцепления покрытия наблюдается при содержании в нем до 5—6% АЬОз. В работе [2] подробно описано плазменное покрытие из сплава Си—(10%)—МоЗг. Для предупреждения выгорания и сдувания частиц твердой смазки МоЗг при образовании покрытия они предварительно капсули-ровались осажденной пленкой медь — олово толщиной 5— 10 мкм. Покрытия при толщине 200 мкм имели низкую пористость (5%) и высокую прочность сцепления (12,5 МПа). В сравнении с классическими антифрикционными материалами (без МоЗг) указанные покрытия характеризовались низким коэффициентом трения и более низкой температурой смазочного масла. [c.281] В работе [371] описаны условия нанесения и свойства КП Fe-оксиды электродуговым методом. Пористость покрытия составляла 15—20%, прочность сцепления со сталью — 5—6 МПа. [c.282] Паничкина В. В., Уварова А. П. Методы контроля дисперсности и удельной поверхности металлических порошков. Киев, Наук, думка, 1973. 84 с. [c.286] Вернуться к основной статье