Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  EB-PVD
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Thermal barrier coatings (TBC) are widely used for protection of turbine blades against aggressive thermomechanical and chemical degradation during operation in hot section of aircraft engine. Quality and properties of TBC coating is strictly related to preparation of substrate material (grinding, and rounding off edges, polishing and cleaning). In the article, tumble finishing as method for surface preparation before deposition of thermal barrier coatings has been described. The process was performed for different types of ceramic feedstock and base material in order to obtain homogeneous roughness. Tumbling was carried out using centrifugal polishing machine. The research was divided into three stages. The first one consisted in investigation of the influence of rotational velocity and water flow, on the course of tumbling process. Afterwards, proper type of ceramic feedstock has been selected. During the last stage, ready-to-use recipes for polishing of samples made of for CMSX–4, Inconel® 718 and stainless steel 1.4016 were developed.
PL
W artykule przedstawiono procedurę wytwarzania powłokowych barier cieplnych (TBC) na przykładzie łopatki turbiny stosowanej jako element konstrukcji części gorącej silnika lotniczego. Opisano proces odlewania łopatki wykonanej z nadstopu niklu CMSX- 4, procedurę przygotowania powierzchni, obróbkę cieplną oraz metody wytwarzania dwuwarstwowej powłoki TBC; z metaliczną warstwą pośrednią oraz ceramiczną warstwą wierzchnią. Międzywarstwa i warstwa wierzchnia zostały wytworzone w procesie, odpowiednio, chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) oraz fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą wiązki elektronów (EB-PVD). Obróbka wirowa jest jedną z metod przygotowania powierzchni materiału bazowego i międzywarstwy do osadzania warstw powłoki TBC. W trakcie badań wykonano obróbkę wirową dla różnych wartości przepływu wody, prędkości obrotowej komory roboczej (bębna) oraz typów wsadu ceramicznego (geometrii kształtek ceramicznych). Celem badań było opracowanie procedury przygotowania powierzchni próbek wykonanych z nadstopów niklu CMSX–4 i Inconel® 718 oraz stali nierdzewnej 1.4016.
EN
The article presents problems concerning the use of the EB-PVD method (electron beam physical vapour deposition) for the evaporation of materials with different thermal properties including different coefficients of thermal conductivity, different melting points and evaporation temperatures. The evaporation process of material by electron beam was described and also the technical solutions for crucibles and devices that enable the production of composite coatings by EB-PVD were presented. The authors presented an innovative design of a multi-position modular crucible that provides different cooling intensity for materials with different thermal properties. This enables the efficient evaporation of various materials in the same technological process, which is essential for composing compound coatings, i.e. multi-component, composite and multi-layer.
EN
EB-PVD technology is currently the subject of intense material engineering investigations, because its application enables the procurement of specific functional materials, especially materials with increased antiwear properties. The efficiency of such tests can be significantly increased by the application of test stands, allowing for the realisation of investigations on a wide range of materials with an easy selection and alteration of process parameters and the application of various methods of additional plasma ionisation. The article presents the concept of such a stand that assumes the inclusion of an electron gun into the test stand itself. Additionally, the conditions of the integration of this element with the test stand are shown. The inclusion of the gun does not change the functionality and modularity of the stand.
PL
Technologia fizycznego osadzania z fazy gazowej z wykorzystaniem wiązki elektronowej (EB-PVD), dzięki uzyskiwaniu różnorodnych materiałów funkcjonalnych, o zwiększonych właściwościach w szczególności przeciwzużyciowych, jest przedmiotem intensywnych badań inżynierii materiałowej. Efektywność takich badań może być zwiększona poprzez wykorzystanie odpowiednich stanowisk umożliwiających prowadzenie prac z szerokim zakresem materiałów, łatwym doborem i zmianą parametrów procesowych, stosowaniem różnych metod dodatkowej jonizacji plazmy. W artykule przedstawiono koncepcję budowy takiego stanowiska. Zakłada ona włączenie wyrzutni elektronowej do stanowiska badawczego technologii PVD. Przedstawiono warunki integracji tego elementu ze stanowiskiem. Dołączenie wyrzutni zachowuje dotychczasową funkcjonalność i modułowość stanowiska oraz zapewnia uzyskanie specyficznych cech użytkowych dających możliwość powtarzalnej produkcji materiałów komercyjnych oraz prowadzenia prac badawczo-rozwojowych.
4
Content available remote Nowe możliwości osadzania warstw ceramicznych poprzez zastosowanie metody PS-PVD
PL
W artykule przedstawiono aktualny stan wiedzy w zakresie procesu natryskiwania plazmowego pod obniżonym ciśnieniem z odparowaniem proszku PS-PVD. Metoda ta zapewnia uzyskiwanie warstwy ceramicznej powłokowej bariery cieplnej o budowie kolumnowej, charakterystycznej dla otrzymywanych w procesie EB-PVD. Przedstawione zostały wyniki pierwszych prób osadzania warstw w tym procesie realizowanych w Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego. Wykazano możliwość wytworzenia warstw na warstwach aluminidkowych wytworzonych metodą kontaktowo-gazową oraz gazową (VPA). Uzyskane wyniki wskazują na zasadność kontynuowania badań.
EN
The current condition of knowledge was introduced in the article in the range of the process of plasma spraying under the lowered pressure with vaporization of the powder PS-PVD. This method assures getting the ceramic layer of the thermal barrier coating about the columnar, characteristic building for received in the process EB-PVD. The results of first tests of sediment layers in this process realized in R&D Laboratory for Aerospace Materials were introduced. The possibility of producing layers on layers aluminium coating produced the method contact - gas and gas (VPA) was showed. Got results show on the legitimacy of continuing investigations.
PL
W artykule przedstawiono problemy dotyczące wykorzystania metody EB-PVD (electron beam physical vapour deposition) do odparowywania materiałów o różnych właściwościach cieplnych, w tym: różnych współczynnikach przewodności cieplnej, różnych temperaturach topnienia i parowania. Opisano proces odparowania materiału wiązką elektronową, a także przedstawiono rozwiązania techniczne tygli i urządzeń, umożliwiające wytwarzanie powłok złożonych metodą EB-PVD. Autorzy zaprezentowali nowatorski projekt modułowego tygla wielopozycyjnego, który materiałom o różnych właściwościach cieplnych zapewnia różną intensywność chłodzenia. Umożliwia to efektywne odparowanie różnych materiałów na tym samym etapie procesu technologicznego, co jest podstawą do komponowania powłok złożonych, tj. wieloskładnikowych, kompozytowych i wielowarstwowych.
EN
The article presents problems concerning the use of the EB-PVD method (electron beam physical vapour deposition) for the evaporation of materials with different thermal properties including different coefficients of thermal conductivity, and different melting points and evaporation temperatures. The evaporation process of material by electron beam is described and the technical solutions for crucibles and devices that enable the production of composite coatings by EB-PVD are presented. The authors present an innovative design of a multi-position modular crucible that provides different cooling intensities for materials with different thermal properties. This enables the efficient evaporation of various materials in the same technological process, which is essential for composing compound coatings, i.e. multi-component, composite and multi-layer.
6
Content available The deposition of WC-Co coatings by EBPVD technique
EN
The WC-Co carbides are widely used to deposit protective coatings on engineering surfaces against abrasion, erosion and other forms of wear existence. The nanostructure coatings offer high strength, a low friction coefficient and chemical and thermal stability. WCo coatings were deposited using EBPVD technique realized in original technological process implemented in the hybrid multisource device, produced in the Institute for Sustainable Technologies - National Research Institute in Radom (Poland). The different kind of precursor sources was used. Depending on the source of precursors nanostructure of coatings forms continuous film or consist from nano-carbides. Nanocrystalline WC-Co coatings show hardness in the range of 510-1266 HV. The microstructure of coatings were observed by transmission electron microscopy (TEM). The phase consistence were determined byBrucker D8 Discover-Advance Diffractometer. The paper presents the original technological equipment, methodology, and technological parameters for the creation of the nanocomposite coatings WC.
PL
Węgliki WC-Co są szeroko używane do osadzania na powierzchniach inżynierskich jako ochrona przeciwko tarciu, erozji i innym formom zużycia. Powłoki nanostrukturalne wykazują wysoka wytrzymałość, niski współczynnik tarcia oraz chemiczną i termiczną stabiność. Powłoki WC-Co zostały osadzane techniką EBPVD przy użyciu oryginalnego technologicznego procesu z hybrydowym źródłem prekursorów, w Instytucie Technologii Eksploatacji w Radomiu (Polska). Użyto różnego rodzaju źródeł prekursorów. W zależności od rodzaju użytego źródła prekursorów nanostrukturalne powłoki były zbudowane z ciągłych warstw lub z nano-weglików. Mikrotwardość nanokrystalicznych powłok mieściła się w zakresie 510-1266 μHV. Mikrostruktura powłok była obserwowana transmisyjnym mikroskopem elektronowym (TEM). Skład fazowy powłok określono za pomocą aparatu rentgenowskiego Brucker D8 Discover-Advance Diffractometer. Artykuł prezentuje oryginalne technologiczne urządzenie, metodologię i technologiczne parametry pozwalające na wytworzenie nanokompozytowej powłoki WC.
PL
W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i twardości węglikowych powłok kompozytowych Cr3C2 - Ni/Cr otrzymanych czterema różnymi metodami PVD, w tym: natrysku plazmowego - Plasma Spraying, natrysku płomieniowego naddźwiękowego - Hot Velocity Oxygen Fuel (HVOF), metodą odparowania materiałów wiązką elektronową - Electron Beam (EB PVD) oraz metodą hybrydową będącą połączeniem odparowania materiałów wiązką elektronową oraz odparowania łukowego (Arc-EB PVD). Wykazano, że w metodach natryskowych, jak również w metodach plazmowych wykorzystujących proces odparowania materiału wiązką elektronów, w warunkach o zbliżonej energii procesu sprzyjających kształtowaniu powłok nanometrycznych następuje kształtowanie podobnej mikrostruktury. Twardość powłok kompozytowych Cr3C2 - Ni/Cr nie jest zależna jedynie od ich mikrostruktury, ale również istotnie zależy od metody ich wytwarzania.
EN
The paper presents the results of microstructure and hardness measurements for composite coatings Cr3C2 - i/Cr obtained by different surface treatment methods: Plasma Spraying, Hot Velocity Oxygen Fuel (HVOF), Electron Beam (EB PVD) and original hybrid surface treatment method as connection of Arc Evaporation and Electron Beam (Arc-EB PVD). Authors proved that during the deposition processes realised by Plasma Spraying and Electron Beam as well as by HVOF and hybrid method Arc-EB PVD, the energy of deposition processes are comparable, so in effect the comparable microstructures were obtained. Simultaneously was proved that the hardness of composite coatings Cr3C2 - Ni/Cr is not only depend on those microstructure but on the deposition method as well.
PL
Dynamiczny rozwój lotnictwa cywilnego i wymagania dotyczące ochrony środowiska determinują rozwój zaawansowanych silników turbowentylatorowych o większych osiągach i mniejszym zużyciu paliwa. Jedną z możliwości sprostania tym wymaganiom jest podwyższenie temperatury pracy silnika. Wymaga to modyfikacji konstrukcji oraz zastosowania zaawansowanych materiałów na łopatki turbin oraz ochronnych warstw żaroodpornych. Najczęściej do ochrony powierzchni łopatek turbin są stosowane wielowarstwowe powłokowe bariery cieplne (TBC). Warstwę wewnętrzną - międzywarstwę - chroniącą przed oddziaływaniem korozyjnym spalin, stanowią dyfuzyjne warstwy aluminidkowe modyfikowane platyną lub warstwy złożone z wieloskładnikowych stopów typu MeCrAlY wytwarzane metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD). Warstwa zewnętrzna zwykle jest złożona z tlenku cyrkonu stabilizowanego tlenkiem itru osadzanych metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej z odparowaniem za pomocą wiązki elektronów (Electron Beam Physical Vapour Deposition, EB-PVD). W pracy przedstawiono nowoczesne metody wytwarzania powłok rozwijane w Uczelnianym Laboratorium Badań Materiałów dla Przemysłu Lotniczego Politechniki Rzeszowskiej (LBMPL). Obecnie prowadzone są w laboratorium badania nad wytwarzaniem dyfuzyjnych warstw aluminidkowych modyfikowanych hafnem oraz cyrkonem. Warstwy te powstają w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD). Jednocześnie są realizowane prace badawcze dotyczące modyfikowania platyną i palladem warstw aluminidkowych wytwarzanych metodą CVD. Stanowią one warstwy pośrednie dla warstw ceramicznych osadzanych metodami EB-PVD i LPPS-Thin Film. Badania doświadczalne są realizowane za pomocą urządzenia EB-PVD typu Smart Coater firmy ALD. Stanowi ono prototypowe rozwiązanie, pozwalające na wytwarzanie powłok ceramicznych na małej liczbie elementów konstrukcyjnych, np. łopatek turbin w celach badawczych. Inną rozwijaną technologię stanowi proces natryskiwania plazmowego pod obniżonym ciśnieniem cienkich warstw (LPPS Thin Film) opracowany przez firmę Suzler Metco. Cechą unikatową urządzenia LPPS-Thin Film jest możliwość odparowania cząstek proszku ceramicznego w strumieniu plazmy. Obniżenie ciśnienia oraz obecność fazy gazowej pozwala na uzyskanie warstw o budowie kolumnowej, o większej odporności na pękanie, charakterystycznych dla procesu EB-PVD. Jednocześnie w laboratorium są prowadzone badania odporności na utlenianie izotermiczne i cykliczne, korozję siarkową, odporność erozyjną, w tym w wysokiej temperaturze oraz oceny stopnia oddziaływania wytworzonych powłokowych barier cieplnych na właściwości mechaniczne materiału podłoża.
EN
Dynamic development of civil aviation and the requirements concerning the environment protection determine the development of advanced turbofans, characterized by better performance and lower fuel consumption. The increase of engine service temperature is one of possibilities to achieve this goal. It requires the modification of its construction and the application of advanced materials for turbine blades and the usage of protective and high temperature resistant coatings. The mulitlayer Thermal Barrier Coatings (TBC) are most often used for protection of turbine blades surface. The diffusion, platinum modified aluminide coatings or the MeCrAlY layers consisting of multicomponent alloys obtained with methods of physical vapour deposition (PVD) constitute the inner layer (bond-coat) which protects against the corrosive influence of exhaust gases. The outer layer consisting, in most cases, of yttrium oxide stabilized zirconium oxide deposited with method of physical vapour deposition, involves vaporization with a use of electron beam (Electron Beam Physical Vapour Deposition, EB-PVD). The modern techniques of coating deposition, developed in the Research and Development Laboratory for Aerospace Materials (LBMPL) at Rzeszow University of Technology are introduced in this paper. In the laboratory, there is currently a research on obtaining the diffusion hafnium or zirconium modified aluminide layer being conducted. Those layers are formed during the process of chemical vapour deposition (CVD). Simultaneously, one conducts a research on modifying of aluminide layers with platinum and palladium during the CVD process. They have an application as the bond-coats for ceramic layer deposited by EB-PVD i LPPSThin Film method. The experimental research are realized with a use of ALD Smart Coater EB-PVD device. It is the prototype machine, which allows to create, for scientific purposes, the ceramic coating on a small amount of construction elements i.e. turbine blades. The plasma spraying process under low pressure (LPPS Thin Film) developed by Sulzer Metco company is the alternative process for creating layers. The unique property of LPPS-Thin Film device is the possibility of ceramic powder particles vaporization in the plasma jet. Decrease of pressure and existence of gas phase are the factors that allow to form layer with columnar structure, that have better crack resistance and are characteristic for the EB-PVD process. Simultaneously, one conducts in the laboratory a research on isothermal oxidation resistance, sulfur corrosion resistance, erosion resistance (also for high temperature) and on assessment of influence of Thermal Barrier Coatings on the mechanical properties of base material.
PL
W pracy przedstawiono sposób odchylania oraz modelowania rozkładu energii WE w urządzeniu EB-PVD pozwalający na precyzyjne pozycjonowanie wiązki na omiatanej powierzchni. Dzięki temu uzyskano równomierny rozkład temperatury na całej powierzchni materiału, który podgrzewany przez WE paruje na przygotowane podłoże.
EN
The articles present the method of deflection and modeling of an electron beam energy distribution in EB-PVD device that enables precise positioning of the beam on the scanning surface. Hence an even temperature distribution on the whole surface of the material is achieved. The material heated by the electron beam vaporizes on the prepared substrate.
EN
Purpose: The goal of the paper is to evaluate the effect of the microstructure of EB-PVD thermal barrier coatings on the thermal conductivity and the methods to reduce the thermal conductivity. Design/methodology/approach: In this study, the effect of microstructure of the coating to the thermal conductivity of EB-PVD TBCs and the methods to reduce the thermal conductivity of these coatings have been investigated. Findings: Microstructure of the EB-PVD coating - it is found that they are formed in two different structure and microstructural characteristics and they are different from each other. Practical implications: Nowadays, selection of materials for usage purpose is getting important because of new high technologic developments. Especially for the parts operating at high temperatures, materials which have low thermal conductivity and high mechanical resistance are preferred. Thermal Barrier Coatings (TBCs) are used in aerospace, diesel engine and power plant technologies due to porous structures and low thermal conductivity. Generally these coatings are applied by two methods, Electron Beam-Plasma Vapour Deposition (EB-PVD) and Atmospheric Plasma Spray (APS). Originality/value: This paper reviews the current status of EB-PVD thermal barrier coatings technology and investigation to reduce the thermal conductivity in future generations of EB-PVD thermal barrier coatings.
EN
Nowadays, the selection of the materials for usage aim is getting important because of the new high technologic developments. Especially for the parts operating at high temperatures, the materials which have low thermal conductivity and high mechanical resistance are preferred. Thermal Barrier Coatings (TBCs) are used in aerospace, diesel engine and power plant technologies due to porous structures and low thermal conductivity. Generally these coatings are applied by two methods, Electron Beam-Plasma Vapor Deposition (EB-PVD) and Atmospheric Plasma Spray (APS). EBPVD method provides the advantages of superior strain and thermal shock tolerant due to its columnar microsturucture. However this columnar structure increases the thermal conductivity of the coating, so this is an undesired property with regard to heat transfer. In this study, the effect of microstructure of the coating to the thermal conductivity of EB-PVD TBCs and the methods to reduce the thermal conductivity of these coatings have been investigated.
PL
Nanoszenie warstw metodą EB-PVD (Electron Beam Physical Vapour Deposition) jest bardzo atrakcyjne, jeśli idzie o efekty techniczne i produkcyjne, a jej stosowanie w świecie rozszerza się. Wiele światowych firm, które zajmowały się spawaniem elektronowym, oferuje urządzenia i wyrzutnie dla tej technologii [1-5]. Przedmiotem pracy było opracowanie rozwiązań umożliwiających odchylanie pod dużymi kątami wysokoenergetycznej WE, wykorzystywanej między innymi w urządzeniach próżniowych do kontrolowanego i precyzyjnego nakładania cienkich warstw metalicznych na przygotowanych podłożach metodą EB-PVD.
EN
Depositing the layers by the EB-PVD method is very attractive as far as technical and production effects are concerned, and its usage is spreading. Many worldwide companies that specialize in electron beam welding offer devices and electron guns for this technology. The objective was to develop solutions that enable the deflection of high energy electron beams, in order to control and precisely deposit thin metallic layers on the prepared surfaces using EB-PVD method.
PL
W pracy przedstawiono sposób kształtowania energii wiązki elektronów (WE) w urządzeniach EB PVD, odchylanej pod dużymi kątami od osi wyrzutni w kierunku zestawu tygli, z których parowany jest materiał. Równomierny rozkład energii WE jest warunkiem otrzymywania tą metodą warstw powierzchniowych wysokiej jakości.
EN
The article presents the method of electron beam energy distribution in EB PVD devices deflected in large angles relative to the electron gun axis directed at a crucible matrix from which the material is evaporated. The uniform energy distribution of EB is the essential condition of high quality surface layer deposited by this method.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.