Управление эрозионно-адгезионным переходом при ХГН тема диссертации и автореферата по ВАК 01.02.05, доктор физико-математических наук Клинков, Сергей Владимирович

Диссертация и автореферат на тему «Управление эрозионно-адгезионным переходом при ХГН». disserCat — научная электронная библиотека.
Автореферат
Диссертация
Артикул: 475853
Год: 
2013
Автор научной работы: 
Клинков, Сергей Владимирович
Ученая cтепень: 
доктор физико-математических наук
Место защиты диссертации: 
Новосибирск
Код cпециальности ВАК: 
01.02.05
Специальность: 
Механика жидкости, газа и плазмы
Количество cтраниц: 
299

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Клинков, Сергей Владимирович

Список обозначений.

Введение

Глава I Особенности формирования сверхзвуковых гетерогенных потоков в условиях ХГН.

1.1 Движение чистого газа.

1.1.1 Течение в соплах Лаваля большого удлинения.

1.1.2 Течение в сверхзвуковой струе.

1.1.3 Течение в окрестности преграды.

1.1.4 Теплообмен сверхзвуковой струи с преградой.

1.1.5 Эжекторная схема формирования гетерогенных сверхзвуковых потоков в условиях ХГН.

1.2 Движение и теплообмен частиц.

1.2.1 Основные свойства частиц.

1.2.2 Измерение скорости частиц в условиях ХГН.

1.2.3 Расчет скорости и температуры частиц в момент удара.

1.2.4 Оптимизация геометрических характеристик сопла для получения максимальной скорости удара.

1.2.5 Оптимизация процесса получения многокомпонентных покрытий.

Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Управление эрозионно-адгезионным переходом при ХГН"

Большой интерес к процессам взаимодействия многофазных потоков с преградой связан с разработкой новых технологий обработки поверхности деталей, в том числе получения покрытий и материалов с новыми свойствами. Широкими комплексными возможностями обладают газотермические (газопламенные, плазменные, детонационные и др.) методы нанесения порошковых покрытий (см., например, работы [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24]). Общим для всех газотермических методов является то, что материал покрытия (как правило, в виде порошка) нагревается до температуры плавления и ускоряется в высокотемпературном газовом потоке. Расплавленные частицы, ударяясь о поверхность подложки, закрепляются и образуют покрытие. Наряду с очевидными достижениями в области газотермических методов нанесения покрытий имеется ряд факторов негативного характера, основные из которых перечислены ниже:

1) При движении порошка в высокотемпературной струе могут произойти значительные изменения его свойств (окисление, фазовые переходы, разложение, реструктуризация и т.д.), что в ряде случаев является причиной невозможности нанесения покрытий с определенными, заданными свойствами.

2) С уменьшением размера частиц улучшается заполнение покрытия - пористость уменьшается, покрытие становится более однородным, появляется возможность наносить тонкие покрытия. Однако слишком мелкие порошки, будучи введенными в высокотемпературную струю, могут в ней полностью испариться. По этой причине для напыления этими методами обычно используют порошки размером более 50 мкм.

3) Наличие высокотемпературной струи может явиться причиной существенного нагрева обрабатываемого изделия (особенно при напылении на достаточно мелкие детали), приводящего к появлению напряжений и искажению формы.

4) В процессе высокотемпературного напыления необходимо проведение дополнительных работ по защите обслуживающего персонала. К уже отмеченным выше недостаткам следует добавить сложность и высокую стоимость оборудования, малый ресурс работы отдельных узлов, а также сложность управления процессом напыления.

По этим причинам необходим поиск новых методов напыления.

Открытое в Институте Теоретической и Прикладной Механики им. С.А. Христиановича Сибирского Отделения РАН (ИТПМ СО РАН) в начале 80Ь1Х годов 20-го века явление холодного напыления при обтекании тел сверхзвуковым двухфазным потоком (газ + твердая частица) с температурой торможения газа 300 К (первые результаты были оформлены в виде заявки на изобретение с приоритетом от 3.11.1983 г. [а.с. СССР № 1246638, 1986], позднее вышли работы [25, 26], European Patent №0 484 533 Al, 1992 г.; United States Patent № 5,302,414, 1994 г.) показало, что возможно формирование прочных покрытий при начальной температуре частиц существенно меньшей их температуры плавления. Новый метод, названный метод холодного газодинамического напыления (ХГН), показав свою уникальность и перспективность, вызвал в России [27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35] и за рубежом [36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50] огромный интерес и потребовал всестороннего его исследования. В международных изданиях, публикуемых на английском языке, метод получил название Cold Spray.

Отсутствие высоких температур позволяет существенно расширить возможности методов нанесения покрытий порошковыми материалами и обеспечивает ряд важных преимуществ метода ХГН перед известными газотермическими методами, включая:

- возможность использования для напыления порошков с размером менее 30 - 50 мкм, в том числе ультрадисперсных, что приводит к улучшению качества покрытия -увеличивается его плотность, уменьшается объем микропустот, структура становится более однородной, появляется возможность уменьшить толщину покрытия;

- отсутствие существенного нагрева частиц и связанных с ним процессов высокотемпературного окисления, фазовых переходов и т.д., что позволяет получать покрытия со свойствами близкими к свойствам материала исходных частиц, а также композиционные покрытия из механической смеси порошков, значительно различающихся по физико-термическим свойствам;

- отсутствие существенного термического воздействия на изделие, что позволяет наносить покрытия на подложки из нетермостойких материалов;

- простота технической реализации и улучшение безопасности работ в связи с отсутствием высокотемпературных струй, а также огне- и взрывоопасных газов.

На основе метода ХГН создаются технологии для решения задач энерго- и ресурсосбережения в различных областях промышленности и вводятся в практику нетрадиционные и эффективные способы производства, ремонта, восстановления, антикоррозионной защиты, получения электро- и теплопроводящих, антифрикционных и других покрытий функциональных узлов и элементов самой различной техники и оборудования. Группа ученых (в том числе и автор представленной работы Клинков C.B.) под руководством академика Фомина В.М. за создание обобщенной теории взаимодействия высокоскоростных гетерогенных потоков с преградой, разработку технологий и оборудования для газодинамического напыления металлов, широкомасштабно используемых в мировой практике отмечена премией Правительства РФ 2010. Однако потенциал ХГН до конца не раскрыт, некоторые аспекты процесса требуют дальнейшего исследования с целью создания новых технологий, их оптимизации, а также более глубокого понимания физики высокоскоростного ударного взаимодействия гетерогенных потоков с преградами.

Возможность образования покрытий из частиц в твердом (нерасплавленном) состоянии оказалась неожиданной для специалистов поскольку, существовали представления о необходимости плавления (общего либо локального) для появления адгезии между частицей и поверхностью подложки и образования покрытия и о том, что при ударе нерасплавленной частицы упругая энергия вызовет отрыв и отскок частицы от преграды.

Здесь уместно привести цитату специалиста мирового уровня Дж. Браунина [51], который внес большой вклад в технологии напыления. «Многие из нас удивляются, почему более 30 лет существовало решение увеличивать температуру струи, а не скорость. Околдовала ли нас плазма и ее новизна? В то время, когда технология горения доставила людей на луну и высокоскоростная детонационная пушка была так далеко впереди всех других методов напыления, почему никто не сложил вместе одно с другим?».

Данная работа посвящена изучению и обоснованию физических основ ХГН, а также исследованию различных вопросов, связанных с ним (газодинамические и теплофизические аспекты формирования сверхзвуковых двухфазных потоков, натекания их на преграду, движение и теплообмен микрочастиц, их высокоскоростное ударное взаимодействие с поверхностью преграды и т.д.). Автор присоединился к коллективу в 1993 году. К тому времени была разработана и создана экспериментальная база и были получены основные данные о влиянии скорости микрочастиц, включающие концепцию критических скоростей, о влиянии предварительной механической обработки поверхности, а также об автоактивации (наличию времени индукции или, по-другому, задержки напыления). Однако, отсутствие приемлемой и доступной компьютерной техники не позволяло в полном объеме реализовать решение насущных на тот момент вопросов, связанных с моделированием адгезии, оптимизации сопловых узлов и т.д. Поэтому одной из задач было, помимо продолжения экспериментального изучения, создание приемлемых моделей для расчетов и проведение самих расчетов. В данной работе наряду с экспериментальными представлено достаточно много численных результатов. Следует отметить, что некоторые физические аспекты изучаемого явления не могут быть определены из экспериментов даже на сегодняшний день (например, температура частиц перед ударом) и поэтому численный расчет играет значительную роль в установлении сущности происходящего.

Важно отметить, что подавляющее большинство проведенных исследований были посвящены напылению однокомпонентных покрытий (чистый металл или сплав). Напыление многокомпонентных (смеси металлов, металлов и керамик) покрытий, представляющее большой интерес, требует решения новых задач, несвойственных для напыления однокомпонентных покрытий. В этом случае формируется высокоскоростной гетерогенный поток, несущий частицы разных материалов. Из-за различий в свойствах компоненты приобретают разные скорости и температуры. При ударе о поверхность подложки (покрытия) компоненты по разному воздействуют на нее, приводя к закреплению частиц, эрозии и/или активации поверхности. Кроме того, столкновения компонентов друг с другом в потоке могут приводить к изменению их состояния. Таким образом, результат взаимодействия многокомпонентного потока с преградой оказывается зависимым от компонентного состава и условий формирования гетерогенного потока. В данной работе подробно рассматриваются упомянутые эффекты и дается ряд практических рекомендаций применительно к ХГН, что отражено в пункте научная новизна.

Представленная работа является обобщением известных, а также полученных автором результатов по изучению возможности управления эрозионно-адгезионным переходом в условиях ХГН, что и определяет ее актуальность.

Работа по теме диссертации выполнена автором в ИТПМ СО РАН в соответствии с планами научно-исследовательских работ Института по теме «Динамика вязких жидкостей и газов. Исследование физических процессов в двухфазных потоках» (шифр 4.1.1. 10.1.8); по программе СО РАН «Механика, научные основы машиностроения и надежности машин»; в рамках Программы СО РАН «Научные основы конструирования новых материалов и создание перспективных технологий» (шифр 6.4.1. 10.2.6); Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Разработка методов получения химических веществ и создание новых материалов»; интеграционных проектов №57 «Металлокомпозитные материалы»; №45 «Физические процессы на границах раздела при получении гетерогенных материалов и покрытий»; № 93 «Разработка принципов и технологий создания наноструктурных состояний в поверхностных слоях и на внутренних границах раздела высокоресурсных конструкционных и функциональных материалов»; № 90 «Научные основы создания многоуровневых наноструктурных покрытий и интерфейсов в гетерогенных материалах для работы в полях экстремальных внешних воздействий»; № 106 «Создание научных основ получения наноструктурных композиционных материалов нового поколения неравновесными методами, исследование функциональных свойств»; интеграционного проекта ИНТАС-СО РАН «Direct Manufacturing by micro Cold Spray (DIMACS)»; заказного интеграционного проекта №12

Синтез и компактирование нано - и субмикроструктурированных керамических порошковых материалов различного функционального назначения. Прикладные аспекты применения»; грантов РФФИ №№03-02-16329, 05-07-90172, 06-08-00302-а, 08-01-00108-а, 09-08-00543-а, молодежного проекта СО РАН 2006 - 2007 гг. «Изучение кинетики формирования и свойств металлокерамических покрытий при холодном газодинамическом напылении».

Цель работы: экспериментальное и теоретическое исследование закономерностей и особенностей формирования сверхзвуковых двухфазных (газ + нерасплавленные микрочастицы металлов, сплавов, керамик и их смесей) потоков, их взаимодействия с преградой; высокоскоростного ударного адгезионного взаимодействия нерасплавленных микрочастиц с преградой и формирования покрытий; создание приемлемых моделей для расчетов и проведение самих расчетов, связанных с моделированием адгезии, оптимизацией сопловых узлов, кинетикой роста покрытий в том числе двухкомпонентных; разработка технологий и устройств с использованием метода ХГН.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Впервые предложен и изучен способ создания многокомпонентных композиционных (металл + металл, металл + керамика) покрытий в условиях ХГН за счет раздельного ввода компонентов в поток ускоряющего газа:

- изучены закономерности теплообмена между частицами и газом при движении в сверхзвуковом потоке и показано, что температура частиц перед ударом в большей степени зависит от положения их ввода в поток, чем скорость удара;

- показано, что при вводе частиц в сверхзвуковой поток их температура перед ударом существенно зависит от их начальной температуры;

- найден диапазон параметров частиц, при которых реализуется активация поверхности частиц металлического компонента при его движении в сопле за счет столкновений с частицами абразивного компонента.

2. Впервые изучена кинетика формирования покрытий в условиях ХГН (в том числе, из двухкомпонентных смесей) с учетом влияния процессов эрозии и активации поверхности подложки (покрытия):

- предложен, обоснован и применен метод статистического моделирования ХГН для исследования адгезионного взаимодействия частиц с подложкой с учетом теплопроводности, с помощью которого объяснен известный эффект задержки напыления и показано, что при уменьшении размера частиц начиная с а^-Юмкм критическая скорость частиц увеличивается, достигая максимальной величины ~ 1250 м/с при диаметре частиц ~ 1 мкм для хорошо теплопроводящих материалов (медь, алюминий) и при -0,1 мкм для стали;

- показано, что влияние эрозии существенно только при скорости удара частиц сравнимой с критической и коэффициенте напыления < 0,05;

- объяснен эффект формирования тонкого слоя покрытия, толщина которого со временем напыления не растет, на основе которого предложен метод получения монослойных покрытий;

- впервые в условиях ХГН обоснованы условия активации напыления металлического компонента за счет очистки поверхности подложки (покрытия) абразивным компонентом и на примере смеси медь + карбид кремния показано, что когда вероятность закрепления металлических частиц высока сама по себе, активационный эффект практически пропадает;

- впервые показана возможность активации напыления металлических частиц одного из компонентов в присутствии металлических частиц другого компонента (на примере смеси порошков алюминий-медь с раздельным вводом компонентов).

3. Предложены и исследованы новые форкамерно-сопловые узлы для расширения возможностей метода ХГН:

- для управления параметрами частиц двух и более компонентов за счет раздельного их ввода, возможности применения дозатора порошка открытого типа, а также для уменьшения воздействия порошка на критическое сечение сопла за счет применения сверхзвукового эжектора;

- для получения широких дорожек покрытий (до 100 мм) и для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб малого диаметра (до 50 - 60 мм) за счет изменения формы среза сопла, закрутки потока, а также их сочетания;

- для получения предельно узких дорожек покрытий (до 1 мм) и покрытий из нанопорошков (с размером частиц ~ 0,1 мкм) за счет использования микросопел.

Достоверность полученных результатов обоснована анализом методических ошибок используемых диагностических систем, сравнительным анализом экспериментальных и расчетных данных, полученных различными известными и хорошо зарекомендовавшими себя методами, а также их сопоставлением с известными данными.

Практическая ценность работы состоит в возможности использования полученных результатов для создания технологий нового поколения для решения широкого круга научно-технических и производственных задач в области материаловедения, машиностроения, металлургии, электротехники, транспорта и т.д. В частности, результаты могут быть использованы: для создания и усовершенствования физико-математической модели высокоскоростного ударного взаимодействия микрочастиц с преградой; при разработке новых технологических процессов нанесения покрытий; Практическая ценность работы подтверждается получением ряда российских и европейских патентов на способы и устройства, вытекающие из результатов работы.

Установки ХГН переданы в ряд организаций РФ (НМЗ им. А.Н. Кузьмина, Новосибирск; СибНИА, Новосибирск; НИИ ВТ Минречфлота РФ, Новосибирск; МАИ, Москва; ЗСМК, Новокузнецк; НИЦ "Антикор" МПС, Новосибирск; и др. и за рубежом: Институт механики жидкостей DLR (Геттинген, Германия); Институт исследования металлов КАН (Шэньян, Китай); Институт авиационных материалов (Пекин, Китай); Международный исследовательский центр передовых технологий порошковой металлургии и новых материалов (Хайдарабад, Индия); Высшая инженерная школа (Сент-Этьенн, Франция) и др.

Автор защищает результаты:

- Способ создания многокомпонентных композиционных (металл + металл, металл + керамика) покрытий в условиях ХГН за счет раздельного ввода компонентов в поток ускоряющего газа.

- Результаты изучения теплообмена между частицами и газом при движении в сверхзвуковом потоке в зависимости от места ввода и начальной температуры частиц в типичных для ХГН условиях.

- Результаты расчетов вероятности столкновений напыляемых частиц с частицами абразивного компонента при их движении в сопле, приводящих к активации поверхности частиц металлического компонента в условиях ХГН.

- Метод и результаты статистического моделирования ХГН для исследования адгезионного взаимодействия частиц с подложкой с учетом теплопроводности.

- Модель формирования однокомпонентного ХГН покрытия с учетом эрозии и метод получения тонких покрытий (в том числе многокомпонентных).

- Модель формирования многокомпонентного ХГН покрытия с учетом эрозии и активации напыления металлического компонента за счет очистки поверхности подложки (покрытия) абразивным компонентом.

- Метод активации напыления металлических частиц одного из компонентов в присутствии металлических частиц другого компонента (на примере смеси порошков алюминий-медь с раздельным вводом компонентов).

- Результаты разработки и исследования новых форкамерно-сопловых узлов для расширения возможностей метода ХГН (сверхзвуковое эжекторное сопло, микросопло, сопло с профилированной формой среза, закруткой потока, а также их сочетания). Личный вклад автора

При непосредственном участии автора ставились задачи, выбирались методики и проводились экспериментальные и теоретические исследования формирования сверхзвуковых двухфазных потоков и их взаимодействия с преградой в условиях ХГН, обсуждались результаты, подготавливались печатные работы и доклады на конференциях. Результаты совместных работ представлены с согласия соавторов.

Апробация работы

Результаты работы представлялись на международных конференциях «Пленки и покрытия» (1998, 2001), ICMAR (1998, 2000, 2004, 2007, 2008, 2010, 2012), International Thermal Spray Conference (1999, 2001, 2002, 2003, 2005, 2006, 2008), «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании» (2006), «Mechanochemistry and Mechanical Alloying» (2006), Powder Metallurgy World Congress (2006), Всероссийском съезде по теоретической и прикладной механике (2001, 2006), всероссийской конференции по наноматериалам «НАНО 2007» и др.

Первая глава посвящена особенностям формирования однофазных (чистый газ) и двухфазных течений (газ + нерасплавленные микрочастицы) в условиях ХГН, в частности, в сверхзвуковых соплах прямоугольного сечения большой длины, в струях, истекающих из таких сопел, и при натекании струй на преграду. Представлены данные измерений и расчетов теплообмена струи с преградой, скорости и температуры частиц в момент удара, а также результаты оптимизации сопла по скорости частиц. Отдельно следует отметить результаты экспериментальной и теоретической работы, посвященной применению эжекторов в условиях ХГН, в том числе для получения многокомпонентных покрытий. Данные представлены преимущественно в обобщенном виде, что позволяет использовать их при условиях, отличающихся от тех, при которых они были получены.

Во второй главе отражены основные закономерности перехода от эрозии к напылению при высокоскоростном ударе микрочастиц о поверхность преграды. Представлены важнейшие результаты экспериментальных исследований, из которых следует, что при скорости удара, превышающей некоторую критическую, возможно образование интерметаллической связи на контактной границе частица - подложка. Приведены данные о степени деформации частиц в зависимости от определяющих параметров, позволяющие верифицировать моделирование удара. На основе теории топохимических реакций совместно с учетом тепловыделения и теплопроводности в процессе контакта частицы с поверхностью подложки представлена статистическая модель, описывающая основные условия эрозионно-адгезионного перехода. В частности, показано наличие оптимального диапазона по размерам частиц, благоприятствующего проявлению ХГН.

В третьей главе представлены активирующие эрозионно-адгезионный переход процессы, т.е. такие процессы и условия, которые позволяют снизить критическую скорость, при которой начинается закрепление частиц при ударе. В частности, рассмотрено влияние температуры поверхности подложки, последовательных ударов частиц основного и дополнительного компонента. Отдельно следует отметить влияние керамической (абразивной) компоненты порошка на процесс закрепления частиц основного материала (металла или сплава). При определенных условиях добавка абразивных частиц к металлическому порошку способствует увеличению коэффициента напыления последнего, т.е. проявляет свои активационные свойства. Впервые это было обнаружено в условиях ХГН низкого давления ~0.5 МПа (Обнинский Центр порошкового напыления) [52]. В данной работе показано, что эффект проявляется при сравнительно высоких давлениях торможения (1,5-2,0 МПа) и низких температурах торможения (200-300°С), т.е. в условиях, когда ожидалось сильное проявление эрозионных свойств абразивных частиц. Эти результаты работы являются новыми и существенно дополняют знание о процессах, происходящих при ХГН.

В этой же главе рассматриваются закономерности роста покрытия при ХГН, т.е. кинетики формирования покрытия в условиях ХГН с учетом влияния различных факторов. В частности, показано, что учет эрозии от частиц, образующих покрытие, позволяет объяснить формирование т.н. монослоя покрытия, т.е. такого сценария формирования покрытия (наблюдаемого при определенных условиях в экспериментах), когда не происходит стационарного монотонного наращивания его толщины. В другом предельном случае (когда эрозией можно пренебречь) рассмотрено влияние поверхности подложки, т.е. отличия, связанные с условиями закрепления частиц на поверхности подложки и на поверхности покрытия. Предложены соотношения, учитывающие влияние скорости перемещения преграды, количества проходов, массы разовой засыпки порошка, времени экспозиции данного участка поверхности, позволяющие скорректировать результаты экспериментального определения коэффициента напыления и избежать ошибок в интерпретации полученных данных.

В четвертой главе описаны наиболее разработанные и перспективные технологии на основе метода ХГН (нанесение коррозионно-, электрокоррозионно- и электроэрозионностойких покрытий), усовершенствования форкамерно - сопловых узлов для решения задач получения широкой полосы напыления, напыления на внутреннюю поверхность труб малого диаметра и увеличения пространственного разрешения метода ХГН с применением закрутки потока, профилирования среза сопла и микросопел. Также в этой главе приведены основные физико-технические свойства покрытий ХГН (в том числе известные из литературы), в частности, адгезионно-когезионная прочность, микротвердость, пористость и их зависимость от условий напыления.

Автор выражает признательность коллегам по лаборатории за неоценимую поддержку данной работы, среди них |А.П. Алхимов|, В.Ф. Косарев, В.В. Лаврушин, [Н.И. Нестерович

А.Н. Папырин, Н.С. Ряшин, A.A. Сова. Также автор благодарен сотрудникам ИТПМ СО РАН и коллегам из других организаций, с которыми проводились совместные исследования и обсуждения, среди них: В.М. Бойко, A.B. Болеста, |А.И. Гулидов|, К.В. Клинков, О.И. Ломовский, М. Райн, И. Смуров, В.Ю. Ульяницкий и др.

Заключение диссертации по теме "Механика жидкости, газа и плазмы", Клинков, Сергей Владимирович

Выводы по гл. 4

В данной главе представлены примеры разработки технологий на основе метода ХГН. Основными направлениями являются получение электрокоррозионностойких медных покрытий на алюминиевых кабельных наконечниках и переходных пластинах, получение коррозионностойких алюминиевых и цинковых покрытий на стальных элементах конструкций (арматура, трубы и т.д.).

Впервые предложен, обоснован и применен метод ХГН:

-для получения металл-керамических (медь+диборид титана) наноструктурированных покрытий с высоким содержанием керамического компонента (~ 50 об. %) за счет использования наноструктурированных композиционных частиц, содержащих необходимое количество керамического компонента, с сохранением фазового и наноструктурного состава в процессе напыления;

-для получения максимально широких дорожек покрытий (до 100 мм) и для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб малого диаметра (до 50 - 60 мм) за счет изменения формы среза сопла, закрутки потока, а также их сочетания;

-для получения предельно узких дорожек покрытий (до 1 мм) и покрытий из нанопорошков (с размером частиц около 0,1 мкм) за счет использования микросопел.

Заключение

1. Впервые предложен и изучен способ создания многокомпонентных композиционных (металл + металл, металл + керамика) покрытий в условиях ХГН за счет раздельного ввода компонентов в поток ускоряющего газа:

- изучены закономерности теплообмена между частицами и газом при движении в сверхзвуковом потоке и показано, что температура частиц перед ударом в большей степени зависит от положения их ввода в поток, чем скорость удара;

- показано, что при вводе частиц в сверхзвуковой поток их температура перед ударом существенно зависит от их начальной температуры;

- найден диапазон параметров частиц, при которых реализуется активация поверхности частиц металлического компонента при его движении в сопле за счет столкновений с частицами абразивного компонента.

2. Впервые изучена кинетика формирования покрытий в условиях ХГН (в том числе, из двухкомпонентных смесей) с учетом влияния процессов эрозии и активации поверхности подложки (покрытия):

- предложен, обоснован и применен метод статистического моделирования ХГН для исследования адгезионного взаимодействия частиц с подложкой с учетом теплопроводности, с помощью которого объяснен известный эффект задержки напыления и показано, что при уменьшении размера частиц начиная с йр~ 10 мкм критическая скорость частиц увеличивается, достигая максимальной величины ~ 1250 м/с при диаметре частиц ~ 1 мкм для хорошо теплопроводящих материалов (медь, алюминий) и при ~ 0,1 мкм для стали;

- показано, что влияние эрозии существенно только при скорости удара частиц сравнимой с критической и коэффициенте напыления < 0,05;

- объяснен эффект формирования тонкого слоя покрытия, толщина которого со временем напыления не растет, на основе которого предложен метод получения монослойных покрытий;

- впервые в условиях ХГН обоснованы условия активации напыления металлического компонента за счет очистки поверхности подложки (покрытия) абразивным компонентом и на примере смеси медь + карбид кремния показано, что когда вероятность закрепления металлических частиц высока сама по себе, активационный эффект практически пропадает;

- впервые показана возможность активации напыления металлических частиц одного из компонентов в присутствии металлических частиц другого компонента (на примере смеси порошков алюминий-медь с раздельным вводом компонентов).

3. Предложены и исследованы новые форкамерно-сопловые узлы для расширения возможностей метода ХГН:

- для управления параметрами частиц двух и более компонентов за счет раздельного их ввода, возможности применения дозатора порошка открытого типа, а также для уменьшения воздействия порошка на критическое сечение сопла за счет применения сверхзвукового эжектора;

- для получения максимально широких дорожек покрытий (до 100 мм) и для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность труб малого диаметра (до 50 - 60 мм) за счет изменения формы среза сопла, закрутки потока, а также их сочетания;

- для получения предельно узких дорожек покрытий (до 1 мм) и покрытий из нанопорошков (с размером частиц около 0,1 мкм) за счет использования микросопел.

Таким образом в результате проведенных исследований впервые предложен и изучен способ создания многокомпонентных композиционных (металл + металл, металл + керамика) покрытий в условиях ХГН за счет раздельного ввода компонентов в поток ускоряющего газа, изучена кинетика формирования покрытий в условиях ХГН (в том числе, из двухкомпонентных смесей) с учетом влияния процессов эрозии и активации поверхности подложки (покрытия), а также предложены и исследованы новые форкамерно-сопловые узлы для расширения возможностей метода ХГН.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Клинков, Сергей Владимирович, 2013 год

1.В., Иванов В.М. Нанесение плазмой тугоплавких покрытий. М.:

2. Машиностроение, 1981. 192 с.

3. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин J1.K. и др. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. Учебн. для вузов. М.: Металлургия, 1987. 792 С.

4. Бартенев С.С., Федько Ю.П., Григоров А.И. Детонационные покрытия в машиностроении.

5. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982. 215 С.

6. Кречмар Э. Напыление металлов, керамики и пластмасс. М.: Машиностроение. 1966. 432 С.

7. Хасуй А. Техника напыления. М.: Машиностроение, 1975. 288 С.

8. Зверев А.И., Шаривкер С.Ю., Астахов Е.А. Детонационное напыление покрытий. Л.: Судостроение, 1979. 232 С.

9. Шоршоров М.Х., Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытий. М.: Наука, 1978. 224 с.

10. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука. 1974. 184 с.

11. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко С.А., Ардатовская Е.Н. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев: "Наукова думка", 1987. 544 С.

12. Жуков М.Ф., Солоненко О.П. Высокотемпературные запыленные струи в процессах обработки порошковых материалов. Под ред. Накорякова В.Е., ИТФ СО АН СССР, Новосибирск, 1990. 516 с.

13. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е., Солоненко О.П., Сафиулин В.А. Нанесение покрытий плазмой. М.: "Наука", 1990, 408 с.

14. Хасуй А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985. 239 С.

15. Kempton К. Where Thermal Spray Coatings Are Most Cost Effective // Welding Journal. 1991. V. 70. No 8. P. 41 -50.

16. Tester T. Continual development in the Thermal Spray industry // Welding & Joining, March 1998, p. 4-6.

17. Линник B.A., Пекшев П.Ю. Современная техника газотермического нанесения покрытий. М.: Машиностроение, 1985. 128 с.

18. Борисов Ю.С., Борисова А.Л. Плазменные порошковые покрытия. Киев: Техника, 1986. 222 с.

19. Nicoll A.R., Bachmann A., Moens J.R., Loewe G. The Application of High Velocity Combustion Spraying: Proc. of Int. Thermal Spray Conf. & Exposition. Orlando, Florida, USA, 28 May- 5 June: ASM Int., 1992. p. 811 816.

20. Swank N.D., Finke J.R., Haggard D.C., Irons G. HVOF gas flow field characteristics: Proc. National Spray Conf. Thermal Spray Industrial Applications (Eds) C.C. Berndt, S. Sampath. 2024 June, 1994. Boston, MA, ASM International. 1994. P. 307-312.

21. Irons G. Higher velocity thermal spray processes produce better aircraft engine coatings: 28th Annual Aerospace/Airline Plating & Metal Finishing Forum & Exposition. San Diego, California, April 20-23, 1992. San Diego, 1992.

22. Thorpe M.L., Thorpe R.J. High pressure HVOF an update: Proc. National Thermal Spray Conf. Anahiem, CA, 7-11 June, 1993. Anahiem, 1993. P. 199-203

23. Hackett C.M., Settles G.S, Miller J.D. On the gas dynamics of HVOF thermal sprays // J. of thermal Spray Technology. 1994. V. 3. No 3. P. 299-304.

24. Алхимов А.П., Косарев В.Ф., Папырин A.H. Метод "холодного" газодинамического напыления//ДАН СССР, 1990. Т. 315. №5. С. 1062-1065.

25. Патент РФ №1674585. Устройство для нанесения покрытий напылением / Алхимов А.П., Косарев В.Ф., Папырин А.Н. //БИ. 1993. № 18. С. 195.

26. Полежаев Ю.В., Михатулин Д.С., Никитин П.В. Моделирование межфазного обмена в гетерогенных средах с целью разработки высокоэффективных технологий // ИФЖ, 1998, Т.71, № 1,С. 19-29.

27. Данченко B.H., Миленин A.A., Головко A.H. Пластическое деформирование металлических частиц при газодинамическом напылении//Порошковая металлургия. 1998. №7/8. С 10-15.

28. Куницына Т.С., Токарев А.О. Особенности разрушения при отрыве алюминиевого покрытия, полученного на углеродистой стали холодным газодинамическим напылением // Теплофизика и аэромеханика. 1995. Т. 2, № 4, С. 393 397.

29. Данченко В.Н., Кондратьев С.В., Головко А.Н. Нанесение металлических покрытий методом газодинамического напыления // Металлургическая и горнорудная промышленность. 1997. № 3. С 46 49.

30. Артамонов Г.И., Нестерович Н.И., Кишкин С.М., Ковика Н.Д. Установка для нанесения алюминиевого и эпоксидного антикоррозионных покрытий газодинамическим способом // Сварочное производство. 1994. № 7. С. 24-25.

31. Кондратов С.И., Константиновский В.А., Чигарев В.В. Метод высокоскоростного напыления антикоррозионного алюминиевого покрытия // Сварочное производство. 1992. №6. С. 15.

32. Segal A.E., Papyrin A.N., ConweyJ.C., Shapiro D. A Cold-Gas Spray Coating Process for Enhancing Titanium // ЮМ. V. 50. N 9. 1998. P. 52-54.

33. Dykhuizen R.C., Smith M.F. Gas Dynamic Principles of Cold Spray // J. of Thermal Spray Technology. 1998. V. 7. No. 2. P. 205 212.

34. Van Steenkiste Т.Н., Smith J.R., Teets R.E. Aluminum Coatinga via Kinetic Spray with Relatively Large Powder Particles // Surface and Coatings Technology. 2002. V. 154. P. 237252.

35. Browning J.A. What if we are right?: Proc. United Thermal Spray Conf. and Exposition. Thermal Spray: A United Forum for Scientific and Technological Advances, C.C. Berndt, Ed., Sept 15-18, 1997 (Indianapolis, IN), ASM International, 1998, 1020 p.

36. Shkodkin A., Kashirin A., Klyuev O., Buzdygar T. Metal particle deposition stimulation by surface abrasive treatment in gas dynamic spraying // J. of Therm. Spray Technology. 2006. V. 15,No3. P. 382-386.

37. Алхимов А.П., Клинков C.B., Косарев В.Ф. Течение в сверхзвуковом сопле большого удлинения с прямоугольным сечением /7 Теплофизика и аэромеханика. 1999. Т. 6, № 1. С. 51 58.

38. Абрамович Г.И. Прикладная газовая динамика. М.: Наука. 1969. 824 с.

39. Bartz D.R. An Approximate Solution of Compressible Turbulent Boundary-Layer Development and Convective Heat Transfer in Convergent-Divergent Nozzles // Trans. ASME. V. 77. № 8. P. 1235- 1245.

40. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука. 1969. 742 с.

41. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. М.: Энергия. 1970. 384 с.

42. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука. 1970. 904 с.

43. Alkhimov А.P., Kosarev V.F. Laser Diagnostics of Supersonic Two-Phase Jets: Proc. Int. Conf. on the Methods of Aerophys. Research, Pt 2. Novosibirsk. 1996. P. 3 8.

44. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф., Папырин А.Н. Газодинамическое напыление. Исследование плоской сверхзвуковой двухфазной струи // ПМТФ. 1997. Т. 38, №2. С. 176 183.

45. Alkhimov A.P., Klinkov S.V., Kosarev V.F. A Study of Supersonic Air Jets Exhausted from a Rectangular Nozzle // Proc. Int. Conf. on The Methods of Aerophys. Research. Pt 3. Novosibirsk. 1998. P. 41 46.

46. Гиневский А.С. Теория турбулентных струй и следов. Интегральные методы расчета. М.: Машиностроение. 1969. 400 с.

47. Абрамович Т.Н. Теория турбулентных струй. М.: Наука. 1984. 716 с.

48. Вулис J1.A., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости. М.: Наука. 1965. 431 с.

49. Авдуевский B.C., Ашратов Э.А., Иванов А.В., Пирумов У.Г. Сверхзвуковые неизобарические струи газа. М.: Машиностроение. 1985. 248 с.

50. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф. Натекание сверхзвуковой струи прямоугольного сечения на плоскую преграду // Теплофизика и аэромеханика. 2000. Т. 7, № 2. С. 225 232.

51. Белов И.А. Взаимодействие неравномерных потоков с преградами. JL: Машиностроение. 1983. 144 с.

52. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф. Исследование теплообмена сверхзвуковой плоской струи с преградой в условиях газодинамического напыления // Теплофизика и аэромеханика. 2000. Т. 7, № 3. С. 389 396.

53. Alkhimov А.P., Klinkov S.V., Kosarev V.F. Research of Heat Exchange of a Supersonic Jet of a Rectangular Cut with a Surface for Cold Gasdynamic Spraying: Proc. Int. Conf. on the Methods of Aerophys. Research. Pt 2. Novosibirsk. 2000. P. 3 8.

54. Юдаев Б.Н., Михайлов M.С., Савин В.К. Теплообмен при взаимодействии струй с преградами. М.: Машиностроение. 1977. 208 с.

55. Belov I.A., Pamadi B.N. Jet Impingement upon Flat Plate // IIT-AERO-TN Bombay Inst, of Technology. 1970. № 3. P. 89.

56. Белов И.А., Гинзбург И.Г., Зазимко В.А., Терпигорьев B.C. Влияние турбулентности струи на ее теплообмен с преградой / В кн. Тепло и массоперенос. Минск. ИТМО. 1969. Т. 2, С. 167 183.

57. Губанова О.И., Лунев В.В., Пластинина Л.И. О центральной срывной зоне при взаимодействии сверхзвуковой недорасширенной струи с плоской преградой // Изв АН СССР, МЖГ. 1971. №2. С. 135 138.

58. Волчков Э.П., Семенов С.В. Основы теории пограничного слоя. Новосибирск. ИТФ СО РАН. 1994.224 с.

59. Kalghatgi G.T., Hunt B.L. The occurence of stagnation bubbles in supersonic jet impingement flows//Aeronaut. Quarterly. 1976. V. 27. P. 169 185.

60. Клинков С.В. , Косарев В.Ф., Сова А.А. Исследование эжекторной схемы формирования гетерогенных сверхзвуковых потоков в условиях холодного газодинамического напыления // Теплофизика и аэромеханика. 2006. Т. 13, № 3. С. 387 397.

61. Klinkov S.V., Kosarev V.F., Sova A.A. The Features of Ejector Cold Spray Nozzle Design and Application: Proc. Int. Conf. on the Methods of Aerophys. Research. Pt 4. Novosibirsk. 2007. P. 60-65.

62. Аркадов Ю.К. Новые газовые эжекторы и эжекционные процессы. М.: Физматлит. 2001. 336 с.

63. Fluent, Inc. Lebanon, NH, USA. - 1999.

64. Launder, В. E. Lectures in Mathematical Models of Turbulence / В. E. Launder, D. B. Spalding // Academic Press, London, England; 1972. - P. 374

65. Каширин А.И., Клюев О.Ф., Шкодкин A.B. Способ получения покрытий / Патент РФ № 2183695. 2002. Бюл. № 17.

66. Грин X., Лейн В. Аэрозоли, пыли и туманы. Из-во "Химия". 1969. 418 с.

67. Алхимов А.П., Арбузов В.А., Папырин А.Н., Солоухин Р.И., Штейн М.С. Лазерный доплеровский измеритель скорости для исследования газодинамических потоков // ФГВ. 1973. №4. С. 585 596.

68. Алхимов А.П., Папырин А.Н., Предеин А.Л. Экспериментальное исследование эффекта скоростного отставания частиц в сверхзвуковом потоке газа // ПМТФ. 1977. №4. С. 80 87.

69. Henderson С.В. Drag coefficient of spheres in continuum and rarefied flows // AIAA Journal. 1976. V. 14. N6. P. 707-708.

70. Киселев С.П., Руев Г.А., Трунев А.П., Фомин В.М. и др. Ударно-волновые процессы в двухкомпонентных и двухфазных средах. Новосибирск: ВО "Наука" Сиб. Изд. Фирма. 1992. 261 с.

71. Alkhimov А.P., Klinkov S.V., Kosarev V.F. The Features of Acceleration of Particles in Supersonic Nozzles of a Rectangular Cut for Cold Gasdynamic Spraying: Proc. Int. Conf. on the Methods of Aerophys. Research. Pt 2. Novosibirsk. 2000. P. 9 15.

72. Alkhimov A.P., Klinkov S.V., Kosarev V.F. The Features of Cold Spray Nozzle Design // J. of Thermal Spray Technology. 2001. V. 10. № 2. P. 375 381.

73. Клинков С.В., Косарев В.Ф. Компьютерное приложение для дизайна сопловых узлов ХГН: Труды Междунар. конф. "Пленки и покрытия-2001". СПб. 2001. С. 226 231.

74. Эрозия, сб. научн. тр. под ред. К. Прис. М.: Мир. 1982. 464 с.

75. Klinkov S.V., Kosarev V.F., Rein М. Cold spray deposition: Significance of particle impact phenomena//Aerospace Science and Technology. 2005. V. 9. P. 582-591

76. Papyrin A. The development of the cold spray process // The cold spray materials deposition process. Fundamentals and applications. (Ed) V.K. Champagne, Woodhead Publishing Ltd. 2007. pp. 11-42.

77. Thurston S.H. Method of impacting one metal upon another // US Patent No. 706,701, August 12, 1902.

78. Rocheville C.F. Device for treating the surface of a workpiece // US Patent N0 3,100,724, August 13, 1963.

79. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф. Экспериментальное исследование деформации и соединения микрочастиц с преградой при высокоскоростном ударе // ПМТФ. 2000. Т. 41, №2. С. 47 52.

80. Витман Ф.Ф., Златин H.A. О процессе соударения деформируемых тел и его моделировании. I (состояние и теория вопроса) // Журнал технической физики. 1963. № 8. С. 982 989.

81. Беляков JI.В., Витман Ф.Ф., Златин H.A. О процессе соударения деформируемых тел и его моделировании. II (о моделировании удара шара по полупространству) // Журнал технической физики. 1963. № 8. С. 990 995.

82. Златин H.A., Красильщиков А.П., Мишин Г.И., Попов H.H. Баллистические установки и их применение в экспериментальных исследованиях. М.: Наука, 1974, 344 С.

83. Gardner D.J., McDonnell J.A.M., Collier I. Hole growth characterisation for hypervelocity impacts in thin targets // Int. J. Impact Eng. 1997. V. 19. No 7. P. 589-602.

84. McDonnell J.A.M. HVI phenomena: applications to space missions // Int. J. Impact Eng. 1999. V. 23. P. 597-619.

85. A.V. Bolesta, V.M. Fomin, M.R. Sharafutdinov, B.P. Tolochko Investigation of interface boundary occurring during cold gas-dynamic spraying of metallic particles// Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A.- 2001. V.470. P.249-252.

86. Кулик А.Я., Борисов Ю.С., Миухин A.C., Никитин Н.Д. Газотермическое напыление композиционных порошков. Л.: "Машиностроение", Лен. Отделение. 1985. 199 с.

87. Алхимов А.П., Клинков С.В., Косарев В.Ф., Фомин В.М. Холодное газодинамическое напыление. Теория и практика. М.: Физматлит. 2010. 536 с.

88. Алхимов А.П., Гулидов А.И., Косарев В.Ф., Нестерович Н.И. Особенности деформирования микрочастиц при ударе о твердую преграду // ПМТФ. 2000. Т. 41, № 1. С. 204-209

89. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. М.: Наука. 1966. 724 С.

90. Schmidt Т., Gartner F., Assadi H., Kreye H. Development of a generalized parameter window for cold spray deposition // Acta Mater. 2006. V. 54. P. 729-742.

91. Клинков С.В., Косарев В.Ф. Моделирование адгезионного взаимодействия частиц с преградой при газодинамическом напылении // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5, №3. С. 27 35.

92. Wu J., Fang Н., Kim Н., Lee Ch. High speed impact behaviors of A1 alloy particle onto mild steel substrate during kinetic deposition // Mater Sci. and Eng. 2006. A 417. P. 114-119.

93. Wu J., Fang H., Yoon S., Kim H., LeeCh. The rebound phenomenon in kinetic spraying deposition // Scripta Materialia. 2006. V. 54. P. 665-669.

94. WuJ.W., FangH.Y., Lee C.H., Yoon S.H., Kim H.J. Critical and Maximum Velocities in Kinetic Spraying: Proc. Int. Therm. Spray Conf. Seattle, May 15-18, 2006 (Washington), ASM International, 2006. P. 7.

95. Осипов K.A. Некоторые активируемые процессы в металлах и сплавах. М.: Изд-во АН СССР. 1962. 123 с.

96. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир. 1989. 510 с.

97. Alkhimov А.Р., Klinkov S.V., Kosarev V.F. The features of cold spray nozzle design // J. of Thermal Spray Technology. 2001. V. 10. No 2. P. 375 381.

98. Алхимов А.П., Косарев В.Ф., Папырин А.Н. и др. Новые материалы и технологии. Теория и практика упрочнения материалов в экстремальных процессах: сб. научн. тр. под ред. М.Ф. Жукова и В.Е.Панина. Новосибирск: Наука. 1992. 197 с.

99. Полежаев Ю.В., Михатулин Д.С. Теплообмен в гетерогенных потоках // Машиностроение: Энциклопедия в 40 т. Т. 1,2 Теоретическая механика, термодинамика, теплообмен. Разд. 5. М.: Машиностроение. 1999. С. 383-433.

100. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир. 1975. 380 с.

101. Polezhaev Yu.V. Erosion. // Int. Encyclopedia of Heat and Mass Transfer (Ed). G.E. Hewiet, G.L. Shires, Yu.V. Polezhaev. N.Y.: CRC Press. 1996. P. 378-382.

102. Smeltzer C.E., Gulden M.E., Compton W.A. Mechanisms of metal removal by impacting dust particles // ТОИР. 1970. № 3. C. 225 238.

103. Bitter J.G.A. A study of erosion phenomena, part II // Wear. 1963. No 6. P. 169 190.

104. Neilson J.H., Gilshrist A. Erosion by a stream of solid particles // Wear. 1968. No 11. P. 111122.

105. Sheldon G.L. Similarities and differences in the erosion behavior of materials // ТОИР. 1970. №3.C. 208-214.

106. Гавриленко Т.П., Николаев Ю.А., Прохоров Е.С., Ульяницкий В.Ю. О механизмах образования покрытий при газотермическом напылении // ФГВ. 1990. № 2. С. 110 123.

107. Лысенко Е.С., Чернявский И.Я., Туров В.Ф. Влияние параметров напыления на плотность и прочность сцепления силикатных плазменных покрытий // Порошковая металлургия. 1976. № 1 (157). С. 35 39.

108. Теплотехнический справочник. Т. 1 / Под ред. С.Г.Герасимова, ЯЛ. Кагана, П.Д. Лебедева и др. М.: Гос. энергетическое изд во. 1957. 728 с.

109. Алхимов А.П., Косарев В.Ф., Папырин А.Н. Газодинамическое напыление. Экспериментальное исследование процесса напыления // ПМТФ. 1997. Т. 38, №2. С. 176183.

110. Клинков С.В., Косарев В.Ф. Влияние активации поверхности на процесс газодинамического напыления // Физическая мезомеханика. 2003. Т. 6. № 3. С. 85 90.

111. К. Sakaki, N. Huruhashi, К. Tamaki, Y. Shimizu, Effect of nozzle geometry on cold spray process // International Thermal Spray Conference: Proc. Essen, Germany, 2002. P. 385-389.

112. W.-Y. Li, H. Liao, H.-T. Wang, C.-J. Li, G. Zhang, C. Coddet Optimal design of a convergent-barrel cold spray nozzle by numerical method // Applied Surface Science. 2006. Vol. 253, November, Issue 2. P. 708-713.

113. Klinkov S.V., Kosarev V.F., Sova A.A., Smurov I. Deposition of multicomponent coatings by cold spray // Surface and Coatings Technology. 2008. V. 202. P. 5858-5862.

114. E. Irissou, J.-G. Legoux, B. Arsenault and C. Moreau Investigation of A1-A1203 Cold Spray Coating Formation and Properties // J. Therm. Spray Technol., 2007, 16 (5 6), p. 661 - 668.

115. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теоретическая физика: учебн. пособ. В 10 т. Т. 6. Гидродинамика. 4-е изд. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит. 1988. 736 с.

116. Патент РФ №2096877. Электротехническое соединительное изделие / Алхимов А.П., Демчук А.Ф., Косарев В.Ф., Кожевников В.Е. // БИ. 1997. № 32 (II ч). С. 376.

117. Алхимов А.П., Демчук А.Ф., Косарев В.Ф., Лаврушин В.В. Исследование технологических процессов нанесения токопроводящих коррозионностойких покрытий: Труды Междунар. конф. "Пленки и покрытия-98". СПб. 1998. С. 259 263.

118. Ляхов Н.З., Панин В.Е., Дудина Д.В., Корчагин М.А., Ломовский О.И., Гриняев Ю.В., Дураков В.Г., Панин С.В., Почивалов Ю.И. // Физическая Мезомеханика. 2003. Т. 6. №2. С.63-76.

119. Дудина Д.В., Ломовский О.И., Корчагин М.А., Мали В.И. // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. №12. С. 319-325.

120. KimJ.-S., К won Y.-S., Dudina D.V., Lomovsky O.I., Korchagin М.А., Mali V.l. Nanocomposites TiB2-Cu: Consolidation and Erosion Behavior // J. of Material Science. 2005. V. 40. No 13. P. 3491 3495.

121. Ломовский О.И., Мали В.И., Дудина Д.В., Корчагин М.А., Анисимов А.Г., Швецов Г.А., Болдырев В.В., Kim J.S., Kwon Y.S. Получение и электроэрозионные свойства нанокомпозитов TiB2-Cu // Неорганические материалы. 2006. Т. 42. №7. С. 817-822.

122. Han J., Hong С., Zhang X., WangB. Thermal shock resistance of TiB2-Cu interpenetrating phase composites// Composite Science and Technology. 2005. V. 65. P. 1711-1718.

123. Kim J.S., К won Y.S., Lomovsky O.I., Dudina D.V., Kosarev V.F., Klinkov S.V., Kwon D.-H., Smurov I. Cold spraying of in situ produced TiB2-Cu nanocomposite powders // Composites Science and Technology. 2007. V. 67. No 11-12. P. 2292-2296.

124. Lomovsky O.I., Dudina D.V., Ulianitsky V.Yu., Zlobin S.B., Kosarev V.F., Klinkov S.V., Korchagin M.A., Know D.-H., Kim J.-S., Know Y.-S. Cold and Detonation Spraying of TiB2-Cu Nanocomposites // Materials Science Forum. 2007. V. 534-536. P. 1371 1376.

125. H.Koivuluoto, J. Naekki, P. Vuoristo Corrosion properties of cold-sprayed tantalum coatings // JTST, 18(1), 2009, p.75-82

126. Патент РФ № 2075535. Установка для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубы / Алхимов А.П., Гуляев В. П., ДемчукА.Ф., Косарев В.Ф., Ларионов В.П., Спесивцев В.П. /7 БИ. 1997. № 8. С. 184-185.

127. Алхимов А.П., Демчук А.Ф., Косарев В.Ф., Спесивцев В.П. Установка для напыления на внутреннюю поверхность труб: Труды Междунар. конф. "Пленки и покрытия-98". СПб. 1998. С. 117- 120.

128. Косарев В.Ф., Клинков С.В., Лаврушин В.В., Сова А.А. Устройство газодинамического напыления порошковых материалов // Патент РФ № 2334827. БИПМ. 2008. № 27.

129. Alkhimov А.P., Kosarev V.F., Klinkov S.V., Lavrushin V.V., SovaA.A., Laget В., Bertrand P., Smurov I. Method and device for coating // European Patent № 1 925 693 A2. Europian Patent Bullitin. 2008. No 22

130. Jodoin В., Richer P., Berube G., Ajdelsztajn L., Erdi-Betchi A., Yandouzi M., Pulsed-gas dynamic spraying: process analysis, development and selected coating examples // Surf. Coat. Technol., 2007. V. 201. P. 7544-7551.

131. Papyrin A., Kosarev V., Klinkov S., Alkhimov A., Fomin V. Cold Spray Technology. Amsterdam: Elsevier Ltd. 2007. 328 p.

132. Дейч M.E. Техническая газодинамика. M.: Энергия. 1974. 592 с.

133. Бойко В.М., Оришич A.M., Павлов А.А., Пикалов В.В. Теоретические основы и методы оптической диагностики в аэрофизическом эксперименте: Учеб. пособие/ Новосиб. Гос. Ун-т. Новосибирск, 2008. 412 с.

134. Химическая энциклопедия. В 5 т. Т. 1. Под ред. И.Л. Кнунянц. М.: Советская энциклопедия. 1988. 623 с.

135. Durst F., MellingA., WhitelawJ.H. Principles and practice of Laser-Doppler anemometry. London: Academic press. 1981. 437 p.

136. Климкин В.Ф., Папырин A.H., Солоухин P.И. Оптические методы регистрации быстропротекающих процессов. Новосибирск: «Наука». 1980. 208 с.

137. Jackson D.A., Paul D.M. Measurement of supersonic velocity and turbulence by laser anemometry//J. Phys. E. Sci. Instrum. 1971. V. 4. No 3. P. 173-176

138. Семилетенко Б.Г., Усков B.H. Экспериментальные зависимости, определяющие положение ударных волн в струе, натекающей на преграду, перпендикулярную её оси. // ИФЖ. Т. 23. N. 3. 1972. С. 453 458.

139. Соколов Е.И., Старцев А.В., Усков В.Н., Шевчук В.Т. Экспериментальное определение предельной нерасчетности сверхзвуковой струи, натекающей на нормально расположенную безграничную плоскую преграду. // ИФЖ. Т. 32. №2. 1977. С. 247-250

140. Kiselev S.P., Vorozhtsov E.V., Fomin V.M. Foundations of fluid mechanics with applications. Boston Basel Berlin: Birkhauser. 1999. 592 p.

141. Boiko V.M., Kiselev V.P., Kiselev S.P., et al. Shock wave interaction with a cloud of particles // Shock Waves. 1997. V. 7. P. 275 285.

142. Anderson D.A., Tannehill J.C., Pletcher R.H. Computional fluid mechanics and heat transfer. Hemisphere Publishing Corporation. N.Y. 1984. 599 p.

143. Русанов В.В. Разностные схемы третьего порядка точности для сквозного расчета разрывных решений// ДАН СССР. Т. 180. №6. 1968. С. 1303 1305.

144. Тушинский Л.И., Плохов А.В. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий. Новосибирск: Наука. 1986. 197 с.

145. Maekinen H., Lagerbom J., Vuoristo P. Mechanical properties and corrosion resistance of cold sprayed coatings: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, R.S. Lima, J. Voyer, ASM International. 2006.

146. Fukanuma H., Huang R. Development of high temperature gas heater in the cold spray coating system: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, C.-J. Li, R.S. Lima, G. Montavon, ASM International. 2009. P. 267-272.

147. Choudhuri A., MohantyP.S., Karthikeyan J. Bio-ceramic composite coatings by cold spray technology: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, C.-J. Li, R.S. Lima, G. Montavon, ASM International. 2009. P. 391-396

148. Jahedi M., Zahiri S.H. Thermal stability of cold spray titanium structures: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, C.-J. Li, R.S. Lima, G. Montavon, ASM International. 2009. P. 348-353.

149. Karthikeyan J., Kay C.M. High pressure cold spray produced bulk forms: Proc. Thermal Spray Conf. (Ed) E. Lugscheider, DVS-Verlag GmbH and Schreoers-Druck GmbH. 2008.

150. Hall A.C., Williamson R.L., Hirschfeld D.A., Roemer T.J. Mechanism resulting in improved ductility of cold spray coatings after annealing: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed)

151. B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, R.S. Lima, J. Voyer, ASM International. 2006.

152. Schmidt T., Gaertner F., Kreye H. New development in cold spray based on higher gas and particle temperature: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.

153. C. Lau, R.S. Lima, J. Voyer, ASM International. 2006.

154. Blose R.E., Walker B.H., Walker R.M., Froes S.H. Depositing titanium alloy additive features to forgings and extrusions using the cold spray process: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed)

155. B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, R.S. Lima, J. Voyer, ASM International. 2006.

156. Voyer J., Stoltenhoff T., Kreye H. Development of cold gas sprayed coatings: Proc. Thermal Spray Conf. Advancing the Science and Applying the Technology. (Ed) B.R. Marple

157. C. Moreau, ASM International, Materials Park, OH, USA. 2003. P. 71-78

158. Balani K., Laha T., Agarwal A., Karthikeyan J., Munroe N. Effect of carrier gases on microstructural and electrochemical behavior of cold-sprayed 1100 aluminum coating // Surface and coatings technology. 2005. V. 195. No 2-3, P. 272-279.

159. Rech S., Trentin A., Vezzu S., Legoux J.-G., Irissou E., Guagliano M. Study of the influence of pre-heated A16061 substrate temperature on A1 coatings deposited by cold spray: Proc. Int. Therm. Spray Conf. 2010. DVS Media GmbH.

160. Li W.-Y., Guo X.P., Liao H.L., Coddet S. Investigation of impact behavior of cold sprayed large annealed copper particles and characterizations of coatings: Proc. Int. Therm. Spray Conf. 2010. DVS Media GmbH.

161. Richer P., Jodoin B., Sansoucy E., Ajdelsztajn L., Kim G.E. Properties of cold spray nickel based coatings: Proc. Int. Thermal Spray Conf. (Ed) B.R. Marple, M.M. Hyland, Y.-C. Lau, R.S. Lima, J. Voyer, ASM International. 2006.

162. Gulizia S., Trentin A., Vezzu S., et al. Microstructure and mechanical properties of cold spray titanium coatings: Proc. Int. Therm. Spray Conf. 2010. DVS Media GmbH.

163. Onizawa K., Jansen J., Schulze M., Gartner F., Klassen T. Cold spraying of Zn and Zn-alloy coatings for print: Proc. Int. Therm. Spray Conf. 2010. DVS Media GmbH.

164. Rolland G., Borit F., Guipont V., JeandinM., Bara L., Bourda C. Three-dimensional analysis of cold-sprayed coatings using microtomography: Proc. Thermal Spray Conf. (Ed) E. Lugscheider, DVS-Verlag GmbH and Schreoers-Druck GmbH. 2008.

165. Wong W., Irissou E., Legoux J.-G., et al. Influence of helium and nitrogen gases on the properties of cold gas dynamic sprayed pure titanium coatings: Proc. Int. Therm. Spray Conf. 2010. DVS Media GmbH.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания.
В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.

Автореферат
200 руб.
Диссертация
500 руб.
Артикул: 475853