Влияние материала подложки и угла напыления на макроструктуру капиллярно-пористого покрытия из титана

Пористые поверхности применяют для эндопротезирования, каталитических аппаратов, различных адгезионных соединений, теплообменных аппаратов. Выявление зависимостей параметров макроструктуры капиллярно-пористых покрытий от угла напыления и материала подложки позволяет формировать характеристики поверхности и является актуальным, важным и необходимым для получения требуемых свойств покрытий. Однако в научной литературе не достаточно представлены исследования влияния технологических параметров плазменного напыления на строение и макроструктуру плазменно-напыленных титановых покрытий. Исследовано влияние материала подложки на структуру капиллярно-пористого покрытия, выполненного из титана ВТ1-0, а также влияние угла напыления на параметры макроструктуры и пористость плазменного титанового покрытия, нанесенного на подложку из титанового сплава ВТ6. Проведен регрессионный анализ зависимости параметров покрытия от угла напыления. Показано, что материал подложки имеет существенное влияние на структуру покрытия. Полученные зависимости размеров пор, выступов и пористости плазменного покрытия от угла напыления позволяют обоснованно выбирать параметры процесса плазменного напыления с целью формирования покрытий с требуемыми свойствами.

Литература

[1] Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е., Солоненко О.П., Сафиуллин В.А. Нанесение покрытий плазмой. Москва, Наука, 1990. 408 с.

[2] Fauchais P., Fukumoto M., Vardelle A., Vardelle M. Knowledge concerning splat formation: An invited review. Journal of Thermal Spray Technology, 2004, vol. 13, no. 3, pp. 337–360.

[3] Кудинов В.В., Калита В.И., Коптева О.Г. Исследование процесса формирования макро- и микроструктуры частиц газотермических покрытий. Физика и химия обработки материалов, 1992, № 3, с. 88–92.

[4] Бабин С.В., Фурсов А.А. Влияние шероховатости поверхности подложки и дистанции напыления на макроструктуру капиллярно-пористого покрытия из титана. Науч. тр. (Вестник МАТИ), 2014, № 23(95), с. 95–99.

[5] Калита В.И., Гнедовец А.Г., Комлев Д.М. Формирование пористости при плазменном напылении. Физика и химия обработки материалов, 2006, № 6, с. 26–31.

[6] Солоненко О.П., Шурина Э.П., Головин А.А. Конечно-элементное моделирование соударения капли расплава с подложкой при плазменном напылении. Физическая мезомеханика, 2001, т. 4, № 1, с. 29–42.

[7] Madejski J. Solidification of droplets on cold surface. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1976, vol. 19, iss. 9, pp. 1009–1013.

[8] Mostaghimi J., Pasandideh-Fard M., Chandra S. Dynamics of splat formation in plasma spray coating process. Plasma Chemistry and Plasma Processing, 2002, vol. 22, no. 1, pp. 59–84.

[9] Бабин С.В., Фурсов А.А. Влияние кривизны поверхности подложки на макроструктуру капиллярно-пористого покрытия из титана. Науч. тр. (Вестник МАТИ), 2013, № 20(92), с. 46–50.

[10] Бабин С.В., Егоров Е.Н., Карпов В.Н., Поляков О.А. Влияние режимов плазменного напыления на структуру и свойства границы «пористое титановое покрытие — сплав ВТ6». Технология легких сплавов, 2007, № 3, с. 119–122.

[11] Ильин А.А., Мамонов А.М., Карпов В.Н., Балберкин А.В., Загородний Н.В., Бабин С.В., Егоров Е.Н. Пористые слоистые композиционные материалы на основе титана в эндопротезах тазобедренного сустава. Технология легких сплавов, 2008, № 3, с. 73–79.