Напыление на нагретую подложку

Локальный нагрев подложки под частицей весьма интенсивен. Градиенты температуры достигают 10 °С/с. Интегральный нагрев подложки происходит под воздействием теплового потока нагретых частиц и источника нагрева (пламени, электрической дуги, плазмы). Наиболее сильный нагрев подложки происходит при плазменном и газопламенном напылении. [c.212]

Нами изучалось изменение плотности и прочности сцепления покрытия из окиси алюминия с хромом и никелем в зависимости от температуры предварительного подогрева подложки. Напыление производилось дуговой плазмой на стандартной установке УПУ-3 порошком окиси алюминия (смесь а- и у-модификаций) с размером частиц 40—60 мк. Поверхность образцов, на которую наносилось покрытие, шлифовали и затем полировали до 9 класса чистоты обработки. Это исключало какое-либо механическое зацепление покрытия с подложкой. Образцы имели форму цилиндра диаметром 12 мм и длиной 15 мм, их нагрев контролировали термопарой, приваренной к боковой поверхности. Плазмообразующим газом служил аргон с добавкой 3—5% аммиака. Расход газа со- [c.227]

В опубликованных ранее работах изложены некоторые результаты изучения процессов нанесения жаростойких покрытий методом газопламенного напыления [1—4]. Существенный интерес при изучении этой проблемы представляет определение степени нагрева диспергируемых частиц расплава и покрываемой поверхности в процессе нанесения покрытий и условий формирования последних. Средняя температура частиц при нанесении покрытий стержневым методом в момент их встречи с подложкой оценивалась количеством тепла, перенесенного частицами при формировании покрытия определенного веса. Для этой цели был применен специальный калориметр, с помощью которого устанавливали баланс между количеством тепла, передаваемым частицами покрываемому образцу, вызывающим его нагрев до определенной температуры, и тем количеством тепла, выделяемым нагревательным элементом калориметра, которое было необходимо для нагрева этого же образца до такой же температуры. [c.232]

Нагрев металлической подложки с целью повышения прочности связи покрытия должен проводиться с учетом возможности окисления металла. Например, при напылении ванадия на никель прочное соединение получается уже при комнатной температуре. Нагрев же никеля на воздухе до температуры 400—500 С в течение 1—3 мин приводит к образованию пленки закиси никеля, препятствующей образованию покрытия [53]. [c.169]

Нагрев материала и пребывание его в ряде случаев в окислительной среде приводят к изменению структуры и окислению поверхности. Пластическое деформирование частиц при ударах о подложку и между собой придает им расплющенную форму, вызывает наклеп материала, изменение текстуры и частичное разрушение оксидной пленки. Микроструктура напыленного покрытия выявляет его слоистое строение с оксидными пленками между соединенными частицами. Видна фаница раздела между покрытием и основным металлом (см. рис. 3.3, г). [c.338]

Обрабатываемая поверхность при плазменном напылении нагревается в течение короткого времени (за несколько секунд), поэтому данный способ можно применять для любых материалов подложки, способных выдержать кратковременный нагрев до 350 °С. За рубежом этим методом наносят тефлон, найлон и другие полимерные материалы. [c.248]

Как показали измерения температуры поверхности подложки при натекании на нее сверхзвуковой двухфазной струи, ее значение может увеличиваться на Г> 10 °С при расходе дисперсной фазы G,, = 1,0 г/см -с и скорости частиц алюминия Vp = 400. .. 450 м/с. Ранее было показано, что для перехода от эрозии к процессу напыления частицами алюминия достаточно нагреть струю воздуха на 50. .. 60 °С. Поэтому вполне вероятно, что при расходе частиц Gp = = 1,0. .. 2,0 г/см с эффекты увеличения средней температуры поверхности могут привести к возникновению процесса напыления. [c.150]

Процесс напыления можно разбить на две стадии. Первая стадия -это разгон и нагрев частиц. Вторая - взаимодействие частицы с подложкой, При этом нагревом частицы могут переводиться в различные агрегатные состояния, с различными параметрами, характеризующие пластичность, например, твердость, предел текучести, предел прочности и т. д. [c.233]

Изменение свойств обусловлено главным образом реакционностью атмосферы, в которой происходит напыление, а также термомеханическими особенностями формирования покрытия. Взаимодействие распыленных частиц, часто находящихся в перегретом состоянии, с окружающей средой приводит к изменению химического состава и газонасыщенности материала покрытия. Повышенное содержание окислов на поверхности частиц обусловливает появление в покрытии границ нового типа, отличающихся от обычных границ между зернами ослабленной связью между частицами и слоями. Наличие пересыщенных структур, образующихся в результате закалки перегретых частиц, нарушает тонкое строение материала покрытия. Интенсивная деформация частиц при ударе, высокая скорость их кристаллизации приводят к появлению пористости в покрытиях и к снижению их прочностных свойств. Последнее связано также с образованием остаточных напряжений, возникающих вследствие разницы теплофизических свойств материалов частиц и. подложки. Немаловажное значение имеет, кроме того, неравномерное распределение материала в струе и неравномерный нагрев детали (подложки) местным поверхностным источником теплоты. [c.222]

Повышение температуры подложки. Эта мера также способствует термической активации в месте контакта. Она может достигаться предварительным или сопутствующим подогревом подложки в процессе напыления. Предварительный нагрев применяется крайне редко. При сопутствующем подогреве температура подложки зависит, при прочих равных условиях, от расстояния между изделием и распылительной головкой. Обычно это расстояние составляет 50—400 мм и зависит от свойств струи и распыляющего газа. С уменьшением расстояния прочность сцепления возрастает, что объясняется существенным подогревом поверхности подложки струей нагретого газа. Увеличивается также и коэффициент использования материала. [c.223]

Металлы с более высокой энтальпией частиц образуют покрытия с большей прочностью сцепления без специальной подготовки поверхности. К ним относятся, например, тугоплавкие металлы (вольфрам и молибден). Прочность сцепления покрытий из металлов с более низкой энтальпией частиц ниже. Она может быть повышена мерами воздействия на энергетическое состояние частиц. К таким мерам относятся нагрев частиц за счет выбора соответствующего диаметра сопла, рода и расхода газа (при плазменном напылении) уменьшение расстояния между поверхностью подложки и распылительной головкой использование композитных материалов (например, никель-алюминиевых порошков), составляющие которых вступают в экзотермические реакции при напылении, в результате чего повышается энтальпия частиц. [c.226]

Таким образом, проведенные эксперименты показали, что температура подложки оказывает существенное влияние на закрепление частиц при их напылении. Нагрев преграды позволяет снизить критическую скорость частиц перехода от эрозии к напылению и выявить наиболее значимые параметры при закреплении частиц. Так при подогреве струи увеличивается скорость частицы и одновременно повьг-шается ее температура, которая может влиять на твердость и химическую активность. Однако эксперимент с холодной струей (когда скорость и температура частицы ниже) показывает, что и в этом случае происходит закрепление, но при более высокой температуре подложки. Это позволяет заключить, что температура влияет в основном на химическую активность при контакте пары частица - подложка. [c.159]

Нанесение покрытия вызывает местный нагрев подложки в пятне напыления. Источниками нагрева являются частицы покрытия и струя распыляющего газа (рис. 16). Наиболее сильный нагрев газом происходит при плазменном и газопламенном напылении. Можно рассматривать двоякое проявление теплового действия частиц на подложку во-первых, местный, чрезвычайно локализованный нагрев под каждой частицей в месте ее удара и деформации и, во-вторых, интегральный нагрев поверхности подложки, складывающийся из большого числа микротермических циклов отдельных частиц Из- [c.35]

Основные трудности метода напыления в вакууме состоят в том, чтобы по,ддержать достаточную конденсацию паров наносимого материала вблизи подложки. Отметим также, что обычно при вакуумном нанесении получаются сильно напряженные покрытия. Если подложка во время испарения не нагревается, качество пленок, как правило, становится неудовлетворительным нагрев же подложки до высоких температур приводит к диффузии напыляе- [c.107]

Испытания на термостойкость по режиму 1173 373 К (нагрев в печи, охлаи дение сжатым воздухом) показали, что покрытие из всех исследуемых боридов, напыленные на образцы из сплава ЭИ—137Б, за исключением покрытия из борида хрома СгВ,, обладают недостаточной термостойкостью и отслаиваются от подложки за 1—25 термоциклов (см. таблицу). Покрытие из борида хрома СгВл, плакированного никелем, после 100 термоциклов не имело следов разрушения. Эти результаты определяются в первую очередь величиной коэффициента термического линейного расширения боридов, различия в поведении покрытий при испытаниях хорошо согласуются с его значениями. [c.156]

Ионное осаждение в вакууме отличается от предыдущего метода тем, что пары осаждаемого металла или сплава ионизируются в плазме тлеющего разряда, в котором катодом слум<ит испаряемый материал, а анодом — подложка. Нагрев производят различными методами. Пары металла попадают в плазму при сравнительно высоком давлении (0,1—1,0 Па) инертного газа (Не, Аг, Кг). При этом происходит ионизация паров, ионы ускоряются электрическим полем, поток ионов осаждается на подложке. Этот метод — разновидность плазменного напыления. [c.140]

В методе напыления, в котором используется нагрев металла, энергия движения атомов, осаждающихся на подложке, крайне мала и составляет не более чем kTm ( 0,1 эВ). В методе распыления энергия движения атомов, достигающих поверхности металла, из-за наличия напряжения в несколько сот и даже тысяч вольт, доходит до значений 10 кэВ. Если электрическое поле приложить в косом направлении, величина этой энергии еще более воз-растетЧ Для процесса распыления характерно то, что атомы попускаются в широком интервале углов, а также то, что даже если компоненты сплава имеют различную упругость пара, все равно можно получить пленку почти такого же состава, каков он у катода, с хорошей плотностью прилегания к подложке . С другой стороны, так как в методе распыления степень вакуума составляет 1,0— [c.33]

При нанесении клея должны быть решены три задачи дозировка клея, равномерное его распределение, обеспечение контакта клея с соединяемыми поверхностями. Выбор способа нанесения и дозировки и обеспечение контакта клея с подложкой зависят от состояния клея (жидкое, пастообразное, твердое — пленочное или порошкообразное), а также от характера деталей (с большой площадью склеиваемых поверхностей, крупногабаритные конструкции с ограниченной площадью соединяемых поверхностей, перемещение которых затруднено, или малогабаритные легко транспортируемые детали). Жидкие клеи наносят размазыванием кистями и шпателями, напылением, выдавливанием из пистолетов, шприцев и экструдеров, техникой печати с помощью штемпелей и валков, окунанием, поливом. Пастообразные клеи наносят шпателем. Пленочные клеи вырезают по размеру склеиваемых участков, укладывают на нанесенный точками жидкий клей или подофетую поверхность и прикатывают валками. Липкие пленки можно прикатать холодным валком. При нанесении пленочного клея на торцы сот после укладки пленки можно произвести Р1К-нагрев и обдув подогретым воздухом. Механическое воздействие на клей при нанесении обеспечивает его контакт с подложкой и выравнивание его толщины. [c.531]

Основными достоинствами напыления, как способа нанесения покрытий при восстановлении деталей, являются высокая производительность процесса, небольшой нагрев деталей (120— 180°С), высокая износостойкость покрытия, простота технологического процесса и применяемого оборудования, возможность нанесения покрытий толщиной от 0,1 до 10 мм и более из любых металлов и сплавов. К недостаткам процесса следует отнести пониженную мехайическую прочность покрытия и сравнительно невысокую прочность сцепления его с подложкой. [c.167]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...