Plasma spraying of zirconium carbide – hafnium carbide – tungsten cermets

0335187 - ÚFP 2010 SK eng J - Článek v odborném periodiku
Brožek, Vlastimil - Ctibor, Pavel - Cheong, D.-I. - Yang, S.-H.
Plasma spraying of zirconium carbide – hafnium carbide – tungsten cermets.
[Plazmové nástřiky wolframových cermetů s karbidem zirkonia a karbidem hafnia.]
Powder Metallurgy Progress. Roč. 9, č. 1 (2009), s. 49-64. ISSN 1335-8987
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20430508
Klíčová slova: Plasma spraying * cermet coatings * microhardness * zirconium carbide * hafnium carbide * tungsten * water stabilized plasma
Kód oboru RIV: JH - Keramika, žáruvzdorné materiály a skla

Preparation of coatings and self-standing parts from materials with the highest melting points is allowed only by limited number of techniques. Plasma torch WSP® with exit nozzle plasma temperature about 30 000 K, operating at 150 kW, enables treatment of such refractories with extreme melting points in amount of tens of kilograms per hour. A mixture of the W powder was prepared with 10 vol. % to 20 vol. % of ZrC or HfC. This feedstock having spheroidal character and micrometric size was fed into the plasma of the water stabilized plasma torch (WSP®) by means of inert gas carrying. Coatings thick up to 2 mm were sprayed on various substrates, namely graphite. Self-standing bodies were obtained by substrate removal. Pure tungsten and pure zirconium carbide with melting point 3520°C were sprayed at similar conditions. Various ways of coating improvement by shrouding and sample controlled cooling were tested.

Vytváření povlaků a samonosných skořepinových polotovarů z materiálů s extrémně vysokými body tání je možné jen omezeným počtem experimentálních technik. Jednou z možností je využití plazmového hořáku WSP® s příkonem 150 kW, který produkuje ve výstupní trysce plazma o teplotě až 30 000 K a je schopen zpracovat žárupevné a žáruvzdorné materiály v množství až desítek kg/h. Za těchto podmínek byla zpracována směs práškového wolframu s 10% a 20% karbidů zirkonia a hafnia. Práškové částice byly sferoidizovány a vnášeny do proudu plazmatu inertním plynem a po roztavení deponovány na grafitové a jiné podkladové materiály. Samonosné skořepinové součásti byly získány po odstranění dočasných podložek. Za stejných podmínek pak byla ověřena depozice čistého karbidu zirkonia s bodem tání 3520°C, při níž byly současně ověřeny různé způsoby chlazení a zabránění oxidaci produktu. Připravené velmi tvrdé povlaky tloušťky až 2 mm byly zkoumány metodami XRD, XRF, rtuťovou porozimetrií, dilatometricky.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0179722