Plasma Spraying of Zirconium Carbide – Hafnium Carbide – Tungsten Cermets

0336074 - ÚFP 2010 RIV AT eng C - Conference Paper (international conference)
Brožek, Vlastimil - Ctibor, Pavel - Cheong, D.-I. - Yang, S.-H.
Plasma Spraying of Zirconium Carbide – Hafnium Carbide – Tungsten Cermets.
[Plazmové nastřiky cermetu wolfram - karbid zirkonia a wolfram - karbid hafnia.]
17 Plansee Seminar 2009 International Conference onHigh Performance P/M Materials. Vol. 3. Reutte: PlanseeGroup, 2009, s. 1-3. GT49. ISBN N.
[Plansee Seminar on High Performance PM Materials /17th./. Reutte (AT), 25.05.2009-29.05.2009]
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20430508
Keywords : Hafnium carbide * zirconium carbide * tungsten cermets * plasma spraying * water stabilized plasma
Subject RIV: BL - Plasma and Gas Discharge Physics

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 [1]. 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 were sprayed at similar conditions. Various ways of coating improvement by shrouding and sample controlled cooling were tested. XRD, XRF, mercury porosimetry, dilatometry and various microscopic structural technique

Příprava povlaků a samonosných součástí z materiálů s nejvyššími body tání je možná jen malým počtem experimentálních technik. Plazmový hořák WSP(R) s příkonem 150 kW produkuje v ústí trysky plazma o teplotě až 30000 K , což umožňuje zpracování žáruvzdorných látek s extrémně vysokými body tání v množství desítek kilogramů za hodinu. Směs práškového wolframu a karbidů zirkonia a hafnia mikrometrické granulometrie byla nejdříve sferoidizována a pomocí inertního plynu dávkována do proudu vodou stabilizovaného plazmatu. Povlaky tloušťky až 2 mm byly deponovány na různé kovové substráty a na grafit. Samonosné skořepinové cermety byly získány po mechanickém odstranění podložky. Samotný W a ZrC byly separátně plazmově deponovány při různých variantách geometrického uspořádání za účelem ověření podmínek zlepšení způsobu chlazení a shroudingu. Získané produkty byly testovány metodami XRF, XRD, rtuťovou porozimetrií, dilatometricky a metalograficky.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0180394