4 / 9
Усовершенствование технологии нанесения теплозащитного покрытия…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5
131
5. Конденсация паровой фазы с формированием монокристаллов на по-
верхностях зародышей.
6. Подпитка жидкой фазы растущего кристалла на его конце паровой фазой
оксидов.
ASPS-процесс
(Axial Suspension Plasma Spray, суспензия — система с
жидкой дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой). Последние разра-
ботки канадских ученых показали возможность получения теплозащитных по-
крытий из оксида циркония столбчатой структуры при плазменном напыле-
нии [2–4]. Такой процесс получил название АSPS.
Столбчатая структура покрытия имеет более высокую термостойкость и была
сначала получена технологией при испарении оксида и конденсации его паров.
Из рис. 5 следует, что суспензия оксида субмикронного размера наносится плаз-
менной струей, в которой испаряется, а затем конденсируется ZrO
2
–Y
2
O
3
на по-
верхности лопатки в столбчатой структуре.
Рис. 5.
Схема установки ASPS
Плазменная технология дешевле электронно-лучевой. (Теплозащитные по-
крытия со столбчатой структурой, полученной электронно-лучевым методом,
применяются только на рабочих лопатках турбины, выдерживающих наиболее
сложные напряженные состояния.)
Процесс формирования покрытия, по мнению авторов, происходит следу-
ющим образом. Суспензии при испарении носителя формируют более крупные
частицы порошка, которые оседают на поверхности охлаждаемой лопатки с об-
разованием зародышей. Подача паровой фазы при ее конденсации способствует
росту зародышей в нормальном к поверхности направлении через тонкий слой
жидкой фазы. Так растут «усы» (см. рис. 1). Кристаллизация оксида циркония,