Физико-химические основы повышения эксплуатационной надежности газопламенных покрытий из термопластичных полимеров

• Автор: Вохидова, Заррина Шарипджоновна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 162 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. .

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Методы формирования полимерных покрытий

1.2. Особеннос ти газопламенного напыления полимерных покрытий

1.3. Активация поверхности перед нанесением покрытий

1.3.1. Механические методы подготовки поверхности.

1.3.2. Химические методы подготовки поверхности.

1.3.3. Кинетика изменения температурновременных условий формирования полимерного покрытия

1.3.4. Модифицирование полимерных материалов

1.4. Цель и задачи исследования.
1.5. Выводы по первой главе.
Глава 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И КИНЕТИКА НАРАСТАНИЯ АДГЕЗИИ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ, НАНЕСЕННЫХ НА ДЛИННОМЕРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
2.1. Методика измерения адгезии полимерных покрытий
2.2. Методика проведения триботехнических испытаний полимерных покрытий.
2.3. Экспериментальные исследования теплофизических
свойств газопорошковой струи
2.4. Кинетика изменения напряженного состояния двухслойных изделий при нагреве.
2.4.1. Постановка задачи расчета температурных напряжений
2.4.2. Кинетика изменения температурного поля при охлаждении
двухслойного бесконечного полого цилиндра
2.4.3. Кинетика изменения температурного напряжения в двухслойном бесконечном полом цилиндре. .7
2.4.4. Температурные напряжения в системе покрытиеоснова
2.5. Оценка напряженного состояния поверхности длинномер
ных изделий с полимерными покрытиями в процессе эксплуатации
2.6. Разработка методики выбора технологии напыления и
свойств покрытия для длинномерных изделий
2.7. Выводы по второй главе.
Глава 3. ПОВЫШЕНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ И ФИЗИ
КОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Влияние процесса активации поверхности подложки механической обработкой на адгезию сцепления.
3.2. Исследование процесса химической активации напыляемой поверхности.
3.3. Влияние добавок наноразмерных наполнителей на процессы структурообразования и адгезию
3.3.1. Методика исследования структуры полимерных композитов
3.3.2. Влияние наноразмерных наполнителей на термохимические превращения в полимерном композите
3.3.3. Структурообразование и физикомеханические свойства
полимерных композиционных материалов.
3.3.4. Триботехнические свойства полимерных композиционных материалов
3.4. Экономическая эффективность применения результатов
исследования
3.5. Выводы по третьей главе.
ОСНОВНЫЬЛРЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Однако технологические и экологические аспекты данных методов определяют большее использование методов нанесения с использованием полимера в твердом состоянии. Перевод полимера в жидкое состояние требутг либо больших энергетических затрат либо использование токсичных, дорогостоящих и пожароопасных растворителей. Рис. Классификация методов нанесения полимерных покрытий. Предварительный нагрев изделий привлекателен тем, что он совмещает процесс удержания необходимого слоя полимерного материала с процессом формирования полимерного покрытия. Однако в ряде случаев осуществить нагрев изделий конструкций до необходимых температур затруднительно и экономически не всегда целесообразно. Так на изделиях с малой теплоемкостью сложно получить покрытия со значительными величинами, а для формирования покрытия на теплоемких изделиях требуются большие энергетические затраты. Например, нанесение полимерных покрытий во взвешенном слое на горячие поверхности рекомендуется наносить лишь на изделия с толщиной стенки более 2 мм. Повышение эффективности нанесения покрытий на изделия с малой теплоемкостью возможно при нагреве расходного полимера, отверждении покрытий в термически изолированных камерах и организации многократного нанесения покрытия , , . В настоящее время наибольшее распространение получили методы нанесения полимерных покрытий на нагретые изделия в псевдоожиженном слое и струйным обдувом. Основными видами нанесения покрытия в псевдоожиженном слое , являются вихревой, вибрационный и вибровихревой методы рис. Частицы полимера контактируют с горячей поверхностью, прогреваются, расплавляются и образуют покрытие. После удаления изделия из аппарата слой полимерного материала оплавляется за счет остаточного тепла самого изделия или при дополнительном нагреве. Процесс псевдоожижения в основном осуществляется при влиянии равномерного давления газа воздуха на порошок, находящийся в специальной емкости вихревой метод при влиянии вибрации емкости или дна емкости, в которую помещен порошок вибрационный метод при совместном влиянии давления газа и вибрации на порошок вибровихревой метод. В псевдоожиженном состоянии слой порошка представляет собой аэродисперсию, в которой частицы полимера находятся состоянии витания, быстро перемещаясь с одного места в другое. Напыляемоеизделие7передвигаясь в таком слое, почти не встречает сопротивления. Качество псевдоожижснного слоя зависит от условий образования взвешенного слоя и качества полимерного порошка. Структура и качество пссвдоожиженного слоя в свою очередь существенно влияют на качество получаемого покрытия. Наилучшее качество псевдоожиженпого слоя обеспечивается вибровихревым методом. Общими преимуществами для данных методов является простота применяемой аппаратуры, удобство ее эксплуатации, быстрота получения покрытия, возможность механизации и автоматизации процесса нанесения. Основная проблема использования этих методов заключается в перево де порошкообразного полимерного материала в псевдоожиженное состояние. Стоит отметить, что некоторые полимерные материалы в нормальных атмосферных условиях вообще не поддаются псевдоожижению. Кроме этого к основным недостаткам можно отнести следующее затруднительность нанесения покрытий на сравнительно большие детали и узлы, а также на детали с неодинаковой толщиной в разных сечениях неравномерность покрытия острых кромок и углов между отдельными элементами деталей сложной конфигурации, а также внутренних поверхностей резервуаров, открытых с одной стороны. Сущность метода нанесения покрытий струйным обдувом беспламенное напыление заключается в том, что струя смеси воздуха с полимерным порошком наносится на предварительно очищенную и нагретую поверхность , , , . Нагрев поверхности должен быть достаточным для оплавления порошка и формирования покрытия. Реализация данного метода осуществляется довольно простым оборудованием. Схема автономного струйного распылителя, разработанного в ИММС НАН Беларуси, показана на рис. Рис. З микропористая перегородка 4 псевдоожиженный слой 5 изделие 6 патрубок для ввода воздушного потока.