Laserkattega komposiitpulbrite ja keraamiliste kattete tehniline areng
Materiaalsete jõudlusnõuete pideva täiustamisega lennundus- ja energiaseadmetes ei suuda traditsioonilised ühemateriaalsed süsteemid enam vastata vajadustele . komposiitpulbri ja keraamilise kattetehnoloogiaga, läbi "metallist tugevuse + keraamilise kõvaduse" ühise kavandamise kaudu, rikub jõudluse piirmäärad, mis tulenevad sellest, et see on välja töötatud, et see on välja töötatud, kui see on välja töötatud. kontrollimine .
Komposiitpulbrite tugevdamismehhanism
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 -osakesi saab saada . selle tehnoloogia laagrirõnga rakendus vähendas kulumiskiirust 1 . 8 × 10⁻⁶ mm³/n · m.
Karbiidiga tugevdatud süsteemide jõudluse võrdlus
Võrdlustestid näitavad, et kaetud pulbrite pindadevaheline sidumistugevus jõuab 580 MPa -ni, mis on 65% suurenemine võrreldes mehaanilise segamisega . osakeste suuruse jaotuse kujundamine on eriti kriitiline: {50-150 μm μm jämedad osakesed kannavad peamist koormust ja5-20 osakesi täidab5-20 osakesi. Ni 60+35%wc (kaetud tüüp) skeem laiendas oma tööiga 8, 000 tundidelt 15 -ni, 000 tundi, kontrollides selle tehnoloogia tehnilist väärtust .
Keraamiliste kattete ettevalmistamise väljakutsed
Tsirkooniumide gradientkatted vähendavad termilist pinget 60% kaudu metallist üleminekukujunduse kaudu → 70% metallist +30% keraamika → puhas keraamiline . protsessi parameetrite optimeerimine näitab, et 2-4 kW võimsus {{5} mm {5} mm {5 {5} mm -ga võib teha 2-4 kW. tihedus<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).
Läbimurre biomeditsiinilistes rakendustes
Hüdroksüapatiit (hap) katted suurendavad kristallilisust (XRD pool-tipptasemel laius 0 . 38 kraadi → 0 . 25 kraadi) 3%F⁻ asendamise kaudu ja 3%MgO lisamine propageerib osteoblastide adhesiooni. loomse eksperimendiga (originaalsete intemplations, mis näitavad, et bone-aeg nädalad) ja pindade sidumistugevus ulatub 35 MPa. Seda tehnoloogiat on rakendatud hambaimplantaatide kliinilistes uuringutes, mille esialgse edukuse määr on 98,5%.
Laserkattesüsteemi põhikomponendid
Järeldus
Komposiitkattetehnoloogia seisab silmitsi kolme peamise uurimissuundiga: ① arendamine mitmemõõtmelise koostöö tugevdamise teoreetilise mudeliga; ② ASSEKTING SERVIATUD TEENINDUSE HINDAMISTAMISTAMINE (näiteks termilise šokikatse meetodid); ③ Kattega pulbrite ettevalmistamiskulude vähendamine . on soovitatav moodustada "tööstuse-university-research-medical" konsortsium, et keskenduda läbi pudelikaevandustehnoloogiate, näiteks kardiovaskulaarsete stentide TA-katted ja Zro₂-HAP gradient materjalid kunstlike ühenduste jaoks. jaoks.