Lāzera apšuvuma kompozītu pulveru un keramikas pārklājumu tehniskais progress
Nepārtraukti uzlabojot materiālo veiktspējas prasības aviācijas un enerģijas aprīkojumā, tradicionālās vienas material sistēmas vairs nevar apmierināt vajadzības . saliktā pulvera un keramikas pārklājuma tehnoloģijas, izmantojot sadarbības dizainu "Metāla izturība + keramikas cietība", kas ir saistīta ar veiktspējas ierobežojumiem, kas saistīti ar Lasera apšuvuma tehnoloģiju .}, kas sistēmiski pakļauj šādā laukumā. verifikācija .
Saliktu pulveru stiprināšanas mehānisms
Coated powders use a core-shell structure to solve the oxidation problem of carbides. In typical Ni-coated WC powders, a 5-15μm nickel shell forms a (W,Ni) solid solution transition layer under laser action, reducing the carbon loss rate from 28% in mechanical mixing to below 5%. The more advanced in-situ synthesis technology uses the Ti+C→TiC reaction. When the power density >3 × 10⁴ w/cm², 50-100 nm tic daļiņas var iegūt {. Šīs tehnoloģijas pielietojums par gultņu gredzenu samazināja nodiluma ātrumu līdz 1 . 8 × 10⁻⁶ mm³/n · m.
Veiktspējas salīdzinājums ar karbīdu pastiprinātu sistēmu
Salīdzināšanas testi rāda, ka pārklāto pulveru saskarnes savienošanas stiprums sasniedz 580 MPa, palielinājums par 65%, salīdzinot ar mehānisko sajaukšanu . Daļiņu izmēra sadalījuma dizains ir īpaši kritisks: 50-150} μm rupjās daļiņas ir galvenās slodzes, un 5-20} μm smalkās daļiņas. Ni 60+35%wc (pārklājuma tips) shēma pagarināja kalpošanas laiku no 8, 000 stundām līdz 15, 000 stundām, pārbaudot šīs tehnoloģijas inženierzinātnes vērtību .}}}}}}}}}}}}}}}}
Keramikas pārklājumu sagatavošanas izaicinājumi
Zirconia gradient coatings reduce thermal stress by 60% through transitional design from metal→70% metal+30% ceramic→pure ceramic. Process parameter optimization shows that a power of 2-4kW with a scanning speed of 5-15mm/s and a lap rate of 30-50% can make the crack blīvums<0.5 pieces/mm. An aero-engine combustor applied with this technology has a thermal cycle life of 3,000 times (the original technology only had 800 times).
Izrāvieni biomedicīnas lietojumos
Hidroksiapatīta (HAP) pārklājumi palielina kristāliskumu (XRD puspakas platums 0 . 38 grāds → 0 {. 25 grāds) caur 3%F⁻ Aizvietošanu un 3%MGO pievienošana veicina osteoblastu adhēzijas laiku ({11}}. nedēļas), un interfeisa savienojuma stiprība sasniedz 35 MPa. Šī tehnoloģija ir izmantota zobu implantu klīniskajos pētījumos ar sākotnējo panākumu līmeni 98,5%.
Lāzera apšuvuma sistēmas galvenās sastāvdaļas
Secinājums
Kompozītu pārklājuma tehnoloģija saskaras ar trim galvenajiem pētījumu virzieniem: ① attīstot daudzu mēroga sadarbību, kas stiprina teorētisko modeli; Sakārtošanas veiktspējas novērtēšanas standartu (piemēram, termiskā šoka testa metodes) nosacīšana; ③reducing the preparation cost of coated powders. It is recommended to form an "industry-university-research-medical" consortium to focus on breaking through bottleneck technologies such as Ta coatings for cardiovascular stents and ZrO₂-HAP gradient materials for artificial joints.