Физико-химические основы формирования покрытий газотермическим напылением полимерных порошковых материалов

• Автор: Саидов, Мансур Хамрокулович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 138 с. : 14 ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Нанесение покрытий для защиты от коррозии.

1.2. Использование полимерных материалов для нанесения

коррозиошюстойких покрытий.

1.3. Технологические особенности термоструйных методов формирования защитных полимерных покрытий и их свойства.

1.4. Цель и задачи исследования

1.5. Выводы по первой главе

Глава 2. ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕН ИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1. Разработка конструкции термораспылителя для нанесения коррозионностойких полимерных покрытий.
2.2. Методики исследования физикомеханических и физикохимических свойств покрытий, напыляемые материалы
2.3. Полимерные порошковые материалы и их характеристики.
2.4. Методика проведения эксплуатационных испытаний
2.5. Обработка результатов исследований
2.6. Выводы по второй главе
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ПРИ НАПЫЛЕНИИ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.
3.1. Моделирование процесса нагрева полимерной частицы
в факеле термораспылителя
3.2. Моделирование плотности теплового потока при газотермическом нанесении покрытий из полимерных материалов
3.3. Расчет тепловой нагруженности основы при напылении полимерных покрытий.
3.3.1. Влияние температурного режима на процесс формирования покрытий из полимерных материалов
3.3.2. Решение тепловой задачи для нанесения полимерного покрытия на цилиндрическую полую деталь
3.4. Выводы по третьей главе.
Глава 4. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ НАПЫЛЕНИЯ НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ.
4.1. Влияние состава горючей смеси и дистанции напыления
на прочность сцепления покрытий.
4.2. Кинетика изменения адгезии покрытий в зависимости от грануляции и состава наносимой шихты.
4.3. Исследование структурных изменений и коррозионной стойкости напыленных покрытий.
4.4. Выводы по четвертой главе
Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ГПН ПОЛИМЕРНЫХ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
5.1. Разработка технологии газопламенного напыления полимерных коррозионностойких покрытий.
5.2. Нанесение экспериментальной партии защитных покрытий
и определение их коррозионной стойкости.
5.3. Экономическая эффективность разработанной технологии
и область ее рационального использования
5.4. Выводы по пятой главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Наличие агрессивных сред обусловливает преждевременный выход из строя деталей и узлов технологического оборудования, причем в случаях из 0 причиной этого на предприятиях по переработке сельскохозяйственной продукции, химической, металлургической, горнодобывающей отраслей промышленности является коррозия металлов 3. Во многих случаях, для поддержания работоспособности механизмов и элементов конструкций требуется не просто коррозионностойкий материал, а материал, который обеспечит чистоту и качество выпускаемой продукции, не повлияет на основной технологический цикл. Наиболее широко используемыми коррозионностойкими материалами, отвечающими поставленным требованиям, являются распространенные нержавеющие стали типа ХНТ, молибденсодержащие нержавеющие стали типа ХНМВ ЭП7 и ОНМФ ЭП6, сплавы на основе никеля, алюминия, титана, меди, а также полимеры. Для борьбы с коррозией металлов принимают разнообразные меры, учитывающие особенности не только самого металла, но и условия его эксплуатации. К числу мер борьбы, основанных на оказании соответствующего противокоррозионного воздействия на металл, можно отнести коррозионностойкое легирование, термообработку, применение различных покрытий, ингибиторов и смазок, а также использование электрохимической защиты , , ,,, 7, 4. Нанесение защитных покрытий один из самых распространенных методов борьбы с коррозией. Создание на поверхностях деталей различного конструкционного назначения покрытий, комплексно улучшающих их служебные характеристики, относится к одному из наиболее эффективных, экономичных и широко применяемых в мировой практике приемов. В последние годы в странах СНГ и за рубежом в Японии, Англии, США, ФРГ, Франции проводится поиск эффективных материалов и технологий по формированию защитных покрытий на деталях, работающих в агрессивных средах, которые обеспечивали бы значительное повышение ресурса их работоспособности 4, 3, 6, 2. Покрытия не только могут защитить от коррозии, но и придать поверхности ряд ценных физикомеханических свойств износостойкость, теплозащиту, отражательную способность, электроизоляцию или электропроводность, декоративную отделку и т. Для повышения коррозионной стойкости деталей наносят на заготовки из сравнительно недорогих конструкционных материалов покрытия из сплавов на основе никеля и кобальта, тантала, титана, молибдена, оксидокерамики и полимеров. Однако в Таджикистане, в настоящее время, по ряду причин технологические процессы формирования таких покрытий недостаточно отработаны, а в некоторых случаях и вовсе отсутствуют 14, , , 4. Покрытия по виду исходя из природы наносимого материала делят на неорганические, органические и комбинированные . К неорганическим покрытиям относятся металлические, стеклоэмалевые, керамические и композиционные, которые могут включать компоненты любого неорганического происхождения. Коррозионная стойкость, износостойкость и сопротивление механическому воздействию у неорганических покрытий значительно выше, чем у защитных слоев на органической основе. Металлические покрытия наносят, используя четыре основных приема химикотермический, химический, электрохимический и механотермический ,, , , ,, 3, 5. Химикотермический метод объединяет способы диффузионного насыщения металлами и неметаллами поверхностного слоя основного металла при нагреве в среде, содержащей образующие покрытие элементы. Сюда входит диффузионное насыщение из твердой, паровой, газовой и жидкой фаз. При насыщении из твердой фазы изделие помещают в порошкообразные смеси, содержащие насыщающий элемент . Насыщение из паровой фазы осуществляется испарением насыщающего элемента, как правило, в вакууме с последующим осаждением его на поверхность изделия 3. Насыщение из газовой фазы проводят из газообразных химических соединений, обычно галогенидов, или добавлением в порошкообразную смесь легкоразлагающихся соединений, продукты распада которых взаимодействуют с порошком насыщающего элемента и образуют нужную газообразную фазу. Насыщение из жидкой фазы осуществляют в расплавленных металлах и солях, содержащих насыщающий элемент. Недостатками методов диффузионного насыщения являются изменение структуры основы вследствие действия высоких температур и невозможность покрытия крупногабаритных металлоконструкций.