Исследование многофазного потока плазмы коронного разряда в процессах нанесения покрытий

• Автор: Гаврилова, Виктория Александровна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ОЕ ДАВЛЕНИЕ

ЕЛАВА 1 КОРОННЫЙ РАЗРЯД И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ
НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
1.1 Методы нанесения полимерно-порошковых покрытий
1.2 Применение низкотемпературной плазмы для нанесения 20 полимерно-порошковых покрытий
1.3 Математическая модель униполярного коронного разряда
1.4 УЗИ-системы и УЗИ-датчики, используемые в современной 30 медицинской диагностике
1.5 Постановка задачи диссертации
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА 3 9 ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Оборудование для нанесения покрытий
2.2 Измерительная аппаратура, методика проведения экспериментов
2.3 Методы исследования физико-механических свойств покрытий
2.4 Методы статистической обработки результатов экспериментов и 55 оценка погрешности измерений
ГЛАВА 3 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОФАЗНОГО ПОТОКА ПЛАЗМЫ КОРОННОГО РАЗРЯДА В ПРОЦЕССАХ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
3.1 Экспериментальные исследования размеров частиц полимерного 62 порошка
3.2 Экспериментальные исследования коронного разряда в процессе 70 нанесения покрытий
3.3 Экспериментальное исследование движения полимерного порошка

в поле коронного разряда
3.4 Теоретическое исследование многофазного потока плазмы коронного разряда в процессе нанесения покрытий

ГЛАВА 4 ПОЛУЧЕНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ С
ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ
4.1 Исследование физико-механических свойств полученных 95 покрытий
4.2 Исследование прохождения ультразвука через полученное 97 покрытие
4.3 Технология нанесения защитных покрытий на медицинские 98 ультразвуковые датчики
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Низкотемпературная плазма является универсальным инструментом для обработки поверхности, нанесения покрытий с заданными свойствами на детали различной формы.
Методы нанесения полимерно-порошковых покрытий на поверхность весьма разнообразны. В основу их классификации могут быть положены разные признаки: конструктивные формы применяемого оборудования; физическое состояние осаждаемого материала; принцип осаждения и удержания порошка на твердой поверхности. Наибольшее признание получили следующие способы нанесения порошковых материалов на поверхность: в кипящем слое, в электростатическом поле, струйное напыление и ряд других.
В настоящее время наблюдается возрастающий интерес к коронному разряду и его применению для получения полимерно-порошковых покрытий с заданными свойствами. Принципиально новым применением подобных покрытий становится использование их в медицинской промышленности, а именно в качестве защитных покрытий сложных медицинских аппаратов.
Подробным изучением поведения порошковых частиц в газодинамическом потоке занимаются такие ученые, как В. Jodoin, P. Richer, S.Gu, D.G. McCartney, C.N. Eastwick, Верещагин И.П., Яковлев А.Д. Однако поведение полимерно-порошковых частиц в поле коронного разряда в процессе нанесения функциональных покрытий до сих пор не рассматривалось.
Существенно сократить объем экспериментов для выявления оптимальных параметров коронного разряда, при которых возможно получение равномерных по толщине полимерно-порошковых покрытий позволяет исследование многофазного потока плазмы коронного разряда в процессах нанесения покрытий и разработка на основе полученных экспериментальных данных физико-математической модели низкотемпературной плазмы, связывающей электрические и динамические

Ультразвуковые датчики в деталях отличаются друг от друга, однако их принципиальная схема представлена на рис. 5.
Рис. 5. - Конструкция ультразвукового преобразователя: 1 - провод; 2 - кожух датчика; 3 - демпфер; 4 - пьезоэлектрический преобразователь;
защитный слой.
Датчик представляет собой протяженную многоэлементную решетку. Основным его элементом является пьезоэлектрический преобразователь 4, залитый с тыльной стороны демпфером 3. На рабочую поверхность пьезоэлектрического преобразователя нанесен защитный слой 5.
Ультразвуковой сканирующий преобразователь с помощью электрического кабеля 1 присоединяют к медицинскому диагностическому прибору. При возбуждении пьезоэлемента 4 ультразвукового сканирующего преобразователя короткими электрическими импульсами механические колебания ультразвуковой частоты проходят через согласующий слой 5 в исследуемую среду (биологическую ткань). Отраженные от исследуемой среды акустические сигналы достигают поверхности преобразователя через тот же слой 5 и преобразуются в электрические сигналы. Электрические сигналы преобразуются в изображение и выводятся на экран в медицинском диагностическом приборе.
На сегодняшний день большую проблему составляет выход из строя УЗИ-датчиков, связанный с истиранием поверхностного слоя, нанесенного на пьезоэлемент. Средний срок службы датчика составляет 2 года. В связи с частым использованием этот показатель уменьшается.