Depozice a testování hybridních žárových nástřiků s tuhými mazivy
Deposition and testing of self-lubricating hybrid plasma sprayed coatings
Typ dokumentu
diplomová prácemaster thesis
Autor
Petr Čapek
Vedoucí práce
Čížek Jan
Oponent práce
Čech Jaroslav
Studijní obor
Bez specializaceStudijní program
Výrobní inženýrstvíInstituce přidělující hodnost
ústav materiálového inženýrstvíPráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Plazmové stříkání je metoda, kterou se vytvářejí ochranné či funkční povrchové vrstvy. V poslední době se v této oblasti objevuje vedle běžného stříkání ze suchého, relativně hrubého prášku koncept tzv. hybridního žárového stříkání, ve kterém dochází ke společné depozici jemného prášku a přídavné tekuté fáze ve formě suspenze nebo roztoku. V této práci jsme pomocí konceptu hybridního stříkání připravili 4 typy vrstev odolných proti otěru, přičemž jako modelové materiály jsme zvolili Al2O3 matrici deponovanou z prášku se sekundárními fázemi MoS2 a WS2 deponovanými z jednotlivých suspenzí. Oba sulfidy, MoS2 a WS2 jsou využívány jako tuhá maziva v leteckém a kosmickém průmyslu pro snížení koeficientu tření v otěruvzdorných povlacích. Námi deponované žárové nástřiky byly dvouvrstvé, kdy spodní vrstva byla čisté Al2O3 a sloužila jako podkladová vrstva zlepšující přilnavost svrchní hybridní vrstvy a tím zvýšila šanci na dobrou depozici celkového žárového nástřiku, a vrchní vrstva byla Al2O3 se sekundárními fázemi MoS2/WS2. Součástí přípravy takových pokročilých nástřiků bylo stanovení vlivu zvolených depozičních parametrů (stříkací konfigurace, koncentrace suspenze a použití odlišné sekundární fáze) na mikrostrukturu a otěrové vlastnosti získaných žárových nástřiků. Všechny námi testované nástřiky se podařilo úspěšně nanést, přičemž bylo zjištěno, že množství sekundární fáze v nástřiku lze významně ovlivnit konfigurací podávání materiálu na substrát a složením suspenze. Měření tribologických vlastností dále ukázalo, že u jednoho typu námi vyvinutého hybridního nástřiku došlo k podstatnému snížení koeficientu tření o ~50 % vůči konvenčním nástřikům a zvýšení otěruvzdornosti. Plasma spraying is a method by which protective or functional surface coatings are created. Recently, in addition to conventional spraying from dry, relatively coarse powder, the concept of so-called hybrid thermal spraying has emerged in this area, in which fine powder and an additional liquid phase are deposited together in the form of a suspension or solution. In this work, we prepared four types of wear resistant coatings using the concept of hybrid spraying, choosing an Al2O3 matrix deposited from powder with secondary phases MoS2 and WS2 deposited from individual suspensions as model materials. Both sulfides, MoS2 and WS2, are used as solid lubricants in the aerospace industry to reduce the coefficient of friction in wear-resistant coatings. The thermal spray coatings deposited by us were two-layer, where the bottom layer was pure Al2O3 that served as a base layer improving the adhesion of the top hybrid layer and thus increased the chance of good deposition of the total thermal spray coating, and the top layer was Al2O3 with the secondary MoS2/WS2 phases. Part of the preparation of such advanced coatings was to determine the influence of selected deposition parameters (spray configuration, suspension concentration and use of a different secondary phase) on the microstructure and wear properties of the obtained thermally sprayed coatings. All coatings tested by us were successfully deposited, and it was found that the amount of the secondary phase in the coating can be significantly influenced by the configuration of the feeding of the material on the substrate and the composition of the suspension. Measurements of tribological properties also showed that one type of the coatings developed by us exhibited a substantial reduction in the coefficient of friction by ~50 % compared to conventional coating and an increase in wear resistance.
Kolekce
- Diplomové práce - 12132 [109]