Читать реферат по материаловедению: "Состояние и перспективы детонационного напыления покрытий" Страница 10
(Назад)
(Cкачать работу)расстоянии 40 – 60 мм, после чего происходит их замедление (рис. 12). При этом укрупнение частиц приводит к уменьшению темпа их разгона и замедления, к снижению значения наибольшей скорости. Это указывает на то, что для обеспечения требуемой скорости удара частиц, необходимо разогнать их в плазменной струе до скорости не менее 25 – 40 м/с. Рассмотренные тепловые и гидродинамические особенности процессов контактного взаимодействия напыляемых частиц с основой показывают, что главными факторами, определяющими прочность сцепления при образовании покрытия, являются:
- температура контакта Тк частицы и основы в зоне контакта их жидкой и твердой фаз;
- продолжительность контакта τо;
- давление контакта Р, приложенное к фазам, взаимодействующим в контактной зоне.
Так как диаметр площади контакта близок к диаметру частицы и к диаметру химического взаимодействия, то значения Тк и Рн остаются постоянными в течение времени удара то, соответствующего времени кристаллизации. Поэтому считается, что химико-физическое взаимодействие материалов частицы и основы протекает в условиях, близких к изобарно-изотермическим, которые создаются самими процессами деформации и кристаллизации частиц.
Формирование покрытия при напылении происходит за счет наслоения частиц на поверхность основы и в дальнейшем друг на друга. Поэтому большое влияние на строение и качество покрытия оказывает не только взаимодействие частиц с основой, но и частиц между собой. 1.3. Физико-химические основы детонационного напыления
Рассмотрена взаимосвязь между скоростью и температурой напыляемых частиц и соотношением между их кинетической и тепловой энергией, позволяющая учитывать относительный вклад этих частиц в энергетику формирования газотермических покрытий.
Практика газотермнческого нанесения покрытий и специальные эксперименты показывают, что прочность сцепления получаемых покрытий определяется не только контактной температурой па границе раздела соударяющихся частиц с подложкой и временем их взаимодействия, но также и скоростью соударения частиц с подложкой. Однако полного понимания природы влияния и вклада скорости напыляемых частиц в образование прочного сцепления между частицей и подложкой нет.
Предложено для оценки влияния скорости частиц ввести в знаменатель показателя экспоненты известного уравнения, описывающего скорость топохимической реакции первого порядка, имеющей место при образовании сцепления между частицей и подложкой, значение кинетической энергии частицы mν02/2. При этом сопоставляют ее с тепловой энергией частиц, определяя последнюю как RT, где R – универсальная газовая постоянная, а Т – абсолютная температура частицы.
Полная энергия напыляемой частицы, включая тепловую и кинетическую, определяется выражением
(1.22)
где Ept – тепловая энергия частицы, Epk – кинетическая энергия частицы, m – масса частицы, cр(Тр) — функциональная зависимость удельной теплоемкости частицы от ее температуры Тр, L — теплота плавления материала частицы, νp – скорость частицы. При температуре частиц ниже точки плавления (Tр < tm) l=0.
Из этого выражения легко получить зависимость между скоростью и температурой напыляемых частиц, при которой обеспечивается равенство между тепловой и
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы