레이저 클래딩 복합 분말 및 세라믹 코팅의 기술적 진보
항공 우주 및 에너지 장비의 재료 성능 요구 사항의 지속적인 개선으로 전통적인 단일 재료 시스템은 "금속 인성 + 세라믹 경도"의 공동 설계를 통해 . 복합 파우더 및 세라믹 코팅 기술을 더 이상 충족시킬 수 없으며, Laser Cladding 기술의 성능 제한을 통해 최적의 프로세스에서 최적의 진보를 거부하고 있습니다. 확인 .
복합 분말의 강화 메커니즘
Coated powders use a core-shell structure to solve the oxidation problem of carbides. In typical Ni-coated WC powders, a 5-15μm nickel shell forms a (W,Ni) solid solution transition layer under laser action, reducing the carbon loss rate from 28% in mechanical mixing to below 5%. The more advanced in-situ synthesis technology uses the Ti+C→TiC reaction. When the power density >3 × 10/w/cm², 50-100 nm tic 입자를 얻을 수 있습니다. .이 기술의 베어링 링 적용은 마모 속도를 1 . 8 × 10⁻⁶ mm³/n · m으로 줄였습니다.
탄화물 강화 시스템의 성능 비교
비교 테스트는 코팅 된 분말의 계면 결합 강도가 580 MPa에 도달하며, 기계적 혼합 . 입자 크기 분포 설계와 비교하여 65%의 증가는 특히 중요합니다. 50-150 μm 거친 입자는 주요 부하를 지니고 있으며,5-20 μm 미세 입자는.}}}}}}} ni 60+35%wc (코팅 유형) 체계는 서비스 수명을 8, 000 시간까지 15, 000 시간으로 확장 하여이 기술의 엔지니어링 가치를 확인하여 .
세라믹 코팅의 준비 문제
지르코니아 그라디언트 코팅은 금속 → 70% 금속 +30% 세라믹 → 순수한 세라믹 . 프로세스 매개 변수 최적화로부터의 전이 설계를 통해 열 응력을 60% 감소시킨다. 2-4 kw의 전력은 5-15 mm/s의 랩 속도와 {6}%의 속도를 가진 2-4 kw를 보여준다.<0.5 pieces/mm. An aero-engine combustor applied with this technology has a thermal cycle life of 3,000 times (the original technology only had 800 times).
생물 의학 응용 분야의 혁신
hydroxyapatite (HAP) 코팅은 결정도를 증가시킵니다 (XRD 반 피크 폭 0 . 38도 → 0 . 25도) ~ 3%F⁻ 치환을 통해 3%MGO를 추가하면 6%의 선정 실험 . 동물 실험이 수정 된 FHA COATET의 조절 시간이 촉진됨을 보여줍니다. (원래 12 주), 계면 결합 강도는 35 MPa에 도달합니다. 이 기술은 초기 성공률이 98.5%인 치과 임플란트의 임상 시험에 적용되었습니다.
레이저 클래딩 시스템의 핵심 구성 요소
결론
복합 코팅 기술은 세 가지 주요 연구 방향에 직면 해 있습니다. 서비스 성능 평가 표준을 확보합니다 (예 : 열 충격 테스트 방법); 코팅 된 분말의 준비 비용을 줄이기 . 인공 혈관 혈관 스텐트 및 Zroa-Hap 구배 재료에 대한 TA 코팅과 같은 병목 현상 기술을 통해 중단하는 데 초점을 맞추기 위해 "산업-대학-연구-의료"컨소시엄을 형성하는 것이 좋습니다..