Влияние поверхностных оксидов на механизм сцепления покрытия при плазменном напылении

Abstract

Показано, что присутствие оксидного слоя на обрабатываемой поверхности при нанесении плазменных покрытий оказывает значительное влияние на контактную температуру и механизм сцепления частиц покрытия с поверхностью подложки. Исследован процесс контактного нагрева слоя поверхностных оксидов. Показана возможность сцепления частиц покрытия со слоем поверхностных оксидов при обеспечении смачивания за счёт плавления оксидного слоя. Определены условия смачиваемого контакта покрытия при нестационарном теплообмене в зависимости от теплофизических свойств контактной пары и температур частиц покрытия и подложки. Выполнена оценка времени смачивания для измеренной толщины оксидного слоя в зависимости от температуры частиц покрытия.

Показано, що присутність оксидного шару на оброблюваній поверхні при нанесенні плазмових покриттів чинить значний вплив на контактну температуру та механізм зчеплення частинок покриття з поверхнею підложжя. Досліджено процес контактного нагріву шару поверхневих оксидів. Показано можливість зчеплення частинок покриття з шаром поверхневих оксидів при забезпеченні змочування за рахунок топлення оксидного шару. Визначено умови змочування контакту покриття при нестаціонарному теплообміні залежно від теплофізичних властивостей контактної пари та температур частинок покриття і підложжя. Виконано оцінку часу змочування для виміряної товщини оксидного шару залежно від температури частинок покриття.

As shown, the presence of the oxide layer on the treated surface during application of plasma coatings has a significant influence on the contact temperature and the mechanism of adhesion of the coating particles with the substrate surface. The process of contact heating of the layer of surface oxides is investigated. The possibility of adhesion of the coating particles with the layer of surface oxides while ensuring wetting due to the melting of the oxide layer is shown. The conditions of wet contact of the coating particles at unsteady heat transfer are determined depending on thermophysical properties of contact pair and temperatures of coating particles and substrate. The time of wetting for the measured thickness of the oxide layer is estimated depending on the temperature of coating particles.