Высокотемпературные газовые потоки

Формирование таких покрытий происходит при взаимодействии с подложкой расплавленных или близких к этому состоянию частиц напыляемого материала. Высокотемпературные (до 2000 °С) газовые потоки получают при помощи дорогих и сравнительно сложных с технической точки зрения устройств, например, плазмотроны, газопламенные горелки, детонационные пушки и т. п.

Учитывая существенное влияние температуры на деградацию наноструктуры метаматериалов, применение высокотемпературных потоков приводит к заметному ухудшению качества покрытий, а в некоторых случаях делает невозможными получение эффективных покрытий. Поэтому ведущими материаловедами и технологами в настоящее время проводятся интенсивные исследования в области технологий, обеспечивающих получение функциональных покрытий с нанокристаллической структурой при низких температурах (до 200 °С). При этом отдастся предпочтение технологиям высокоскоростного гетерофазного переноса. Одним из таких методов является метод холодного газодинамического напыления (ХГДН).

В ФГУП ЦНИИ КМ Прометей освоена самая современная модификация установки сверхзвукового ХГДН типа Димст-403. Метод ХГДН основан на эффекте образования прочного металлического слоя при налегании двухфазного (твердое тело - газ) сверхзвукового (до 2-ЗМ) потока на нормально расположенную поверхность.

Суть метода заключается в том, что сжатый воздух после системы очистки через регулятор давления подается в камеру омического нагревателя, в которой разогревается до рабочей температуры и подается в сверхзвуковое сопло. Напыляемый порошок из питателя подается в зону сопла и захватывается проходящим воздухом. На выходе сверхзвукового сопла формируется высокоскоростная струя смеси горячего воздуха с порошком.

Совместно с институтом механики и математики при Ленинградском государственном университете разработан стенд для исследования влияния параметров при напылении на установке ХГДН на структуру покрытий. Измерение температуры частиц в гетерофазном потоке проводится с помощью инфракрасного радиометра.