Читать реферат по материаловедению: "Состояние и перспективы детонационного напыления покрытий" Страница 11
(Назад)
(Cкачать работу)кинетической энергией
(1.23)
При выводе этого выражения полагали что в качестве размерностей физических величии используются следующие единицы: m в г, ср в кал/г·град, Т и °С, L в кал/г, νp в м/с. Условно полагая ср = const достаточно для оценочных расчетов, получим, что
(1.24)
Р
Рис. 13. Зависимость между скоростью и температурой напыляемых металлических частиц при условии Ept = Еpk
ассчитанные по этому выражению зависимости между температурой и скоростью напыляемых частиц из различных металлов при условии Еpt = Epk представлены на рис.13. Справедливыми, считаем, что чем выше удельная теплоемкость материала частиц, тем более высокие скорости соударения частиц с подложкой необходимы для обеспечения равного вклада тепловой и кинетической энергии в энергетику формирования покрытий. Кроме того вообще бессмысленно анализировать скорость частиц, при которой вклад кинетической энергии в образование прочного сцепления превышает тепловой, поскольку такое значение скорости зависит от температуры частиц. Для расплавленных частиц значения критической скорости, обеспечивающей соблюдение равенства Ept=Epk, зависят также от величины скрытой теплоты плавления их материала.Из приведенных графиков видно, что они могут быть использованы для оценки относительного вклада скорости и температуры частиц в энергетику формирования покрытий. Материалы с низкой удельной теплоемкостью более чувствительны к влиянию скорости частиц па их энергетическое состояние. Для частиц никеля при температуре плавления в твердом состоянии критическая скорость составляет 1130, а в жидком— 1370 м/с, для частиц вольфрама – соответственно 950 и 1130 м/с. Для частиц бериллия эти значения составляют 2160 и 2615 м/с. Если же взять случай нагрева твердых частиц Ni и W до одинаковой температуры 1200° С, то критическое значение скорости составит соответственно 1030 и 560 м/с. Используя подобные графики и зная достигаемые в используемом технологическом процессе температуры и скорости частиц, можно оценить относительный вклад тепловой и кинетической энергии в формирование покрытия и па этой основе выбрать соответствующие методы расчетной оценки контактных процессов, ведущих к образованию соединения между материалами.
Учитывая неоднозначность влияния скорости напыляемых частиц на энергетику формирования покрытии, попытаемся проанализировать некоторые возможные подходы к выбору технологических параметров напыления покрытий из материалов с различными теплофизическими свойствами. На рис. 14 представлена диаграмма, построенная по справочным данным и
Рис. 14. Зависимость между плотностью и удельной теплоемкостью, а также энтальпией при температуре плавления для металлов, тугоплавких карбидов и окислов
показывающая зависимость между плотностью о и удельной теплоемкостью ср а также значения ρср и ρсрТm где Тm – температура плавления (или разложения) материала для ряда металлов, тугоплавких карбидов и оксидов. Из анализа этой диаграммы следует, что для рассмотренных материалов наблюдается общая характерная закономерность с отдельными отклонениями, выражающаяся в уменьшении удельной теплоемкости с ростом плотности материала.По технологическим соображениям для напыления часто используют порошки разных материалов, ноПохожие работы
Интересная статья: Основы написания курсовой работы