PLASMA SPRAYING OF REFRACTORY CERMETS BY THE WATER-STABILIZED SPRAY (WSP®) SYSTEM

0335339 - ÚFP 2010 RIV CZ eng J - Journal Article
Ctibor, Pavel - Brožek, V. - Cheong, D.-I. - Chráska, Pavel
PLASMA SPRAYING OF REFRACTORY CERMETS BY THE WATER-STABILIZED SPRAY (WSP®) SYSTEM.
[Plazmové nástřiky vysokotavitelných cermetů pomocí plazmatronu s vodní stabilizací (WSP®).]
Acta Technica CSAV. Roč. 54, č. 3 (2009), s. 241-253. ISSN 0001-7043
Institutional research plan: CEZ:AV0Z20430508
Keywords : Plasma spraying * cermet coatings * microhardness * zirconium carbide * tungsten
Subject RIV: JH - Ceramics, Fire-Resistant Materials and Glass

Among important metal matrix composites are cemented carbides, predominantly tungsten carbide with cobalt binder. For high temperature applications, e.g., in nuclear or International thermonuclear reactor (i.e. nuclear fusion) technology, metals with a higher melting point, namely, tungsten, are preferred. Tungsten carbides with a decomposition temperature of 2785°C should also be replaced by, for example, ZrC. A mixture of W powder was prepared with 3 to 20 vol. % of ZrC. This feedstock having a spheroidal character was fed into the plasma of the water-stabilized plasma (WSP®) gun by means of an inert gas carrier. Coatings with thickness of about 1 mm were sprayed on graphite substrates with cylindric shape. Pure tungsten and pure ZrC were sprayed under similar conditions as the cermet. Microhardness, surface roughness, XRD, XRF, dilatometry and Raman microspectroscopy were used for the coatings characterization. ZrC coatings are hard and their elastic modulus is high.

Směs W s 3 to 20 obj. % ZrC byla nanášena v podobě aglomerovaného sferoidního prášku. Zdrojem plazmatu byl plazmatron s vodní stabilizací WSP a prášek byl do něj dávkován směsí inertních plynů. Nástřiky s tloušťkou stěny kolem 1 mm byly provedeny na grafitové podložky rotačních, zejména válcových, tvarů. Samotný W a samotný ZrC byly naneseny se obdobných podmínek - jako srovnávací materiály. Byla sledována mikrotvrdost nástřiků, drsnost povrchu, XRD, XRF chemická analýza a ramanovská mikrospektroskopie. Nástřiky mají vysokou tvrdost i modul pružnosti. Mohou sloužit jako ochrana povrchu grafitových součástek různých tvarů při vysokých teplotách.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0179829