Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование технологии газодинамического порошкового нанесения покрытий камней металлами

ФИО: Кукла К.О.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: д.т.н., проф. Павлов Ю.А.

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Технологии художественной обработки материалов

Покрытие – искусственно сформированный на поверхности изделия или какой-либо конструкции слой, отличающийся от материала основы по составу и физико-химическим свойствам. Целью нанесения покрытия является улучшение поверхностных свойств основного материала, обычно называемого материалом подложки. В технологии художественной обработки материалов покрытия обычно используются для улучшения внешнего вида поверхностей изделий или для нанесения не них декоративных изображений.

Декоративные покрытия поверхностей изделий, выполненных из природных камней, тонкими плёнками металлов или их сплавов даёт возможность изготавливать различные сувенирные, художественные или мемориальные изделия с чётко выраженными художественными изображениями или текстами.

В современных технологиях используется метод испарительного осаждения, который представляет процесс вакуумного нанесения покрытий, при котором между поверхностью испарителя и напыляемой керамической подложкой создаётся направленный поток пара осаждаемого металла. При электронно-лучевом осаждении испаряемая поверхность непосредственно нагревается бомбардирующими её электронами, генерируемыми специальной электронной пушкой. Одной из разновидностей процесса плазменного напыления является ионная технология нанесения покрытий с помощью плазменных ускорителей Процесс бомбардировки и осаждения ионов в поверхностном слое изделия осуществляется в камере с инертной газовой средой, например, в аргоне. Значительная энергия, которую можно сообщить ионам в плазме, позволяют глубоко внедрять их в обрабатываемые поверхности изделия из разных материалов и получать прочные поверхностные покрытия и металлические плёнки. Возможность получения с помощью лазеров мощных импульсов излучения позволяет их использовать в различных технологиях, требующих испарения материала. Однако все эти методы нанесения покрытий из-за их сложности непригодны для технологии художественной обработки материалов

Способ газодинамического напыления заключается в нанесении на поверхность изделий металлических порошков, ускоренных с помощью сверхзвукового (Vс > 300 м/с) газового потока, например, сжатого воздуха с давлением Р = 0,5–1,6 МПа. Температура газовой струи не превышает значения Тс = 150°С, поэтому поверхность подложки практически не нагревается в отличие, например, от плазменного напыления. Газодинамическое порошковое напыление обеспечивает достаточно высокую прочность сцепления металлического покрытия с подложкой (sв = 20–80 МПа) и низкую его пористость (vпор= 2–7%). Производительность оборудования для газодинамического напыления достигает значений Qн = 200–500 г/ч. Достоинством процесса является возможность нанесения металличе-ских покрытий на разные материалы в обычных условиях окружающей среды, не требующих специальных барокамер или вакуума.

Целью дальнейших исследований является практическая апробация этой технологии для нанесения художественных изображений на поверхности плиток из различных видов при-родных и искусственных камней.