Hallo zusammen, hier spricht Chengdu Daguang, ein Hersteller von Thermospritzpulvern seit 1996.

Warum ist das Auftragen einer Grundierungsschicht vor dem Plasmaspritzen von oxidischem Keramikpulver notwendig? Welche Bedeutung hat das Grundierungspulver in diesem Prozess? Es gibt viele verschiedene Arten von Grundierungspulvern; wie wählt man das richtige aus?

Unsere Fabrik produziert hauptsächlich folgende Zündhütchenpulver: Ni20Cr, das das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bietet und am günstigsten ist; sowie NiCrAlY und NiCrCoAlY, die auf Ni20Cr basieren und mit einer AlY-Legierung versetzt sind.
Elektronenmikroskopische Aufnahmen:

Erstens, warum ist es notwendig, vor dem Plasmaspritzen von oxidischem Keramikpulver eine Grundschicht aufzutragen?

Der erste Grund liegt darin, dass die durch Plasmaspritzen von oxidkeramischem Pulver erzeugte Beschichtung eine mechanische Verbindung darstellt. Verglichen mit der metallurgischen Verbindung, die nach Autogenschweißen, Plasmaauftragschweißen und Laserauftragschweißen entsteht, ist die Haftfestigkeit naturgemäß geringer. Die Haftfestigkeit einer plasmagespritzten Beschichtung beträgt etwa 50 MPa, während die Haftfestigkeit einer metallurgischen Verbindung typischerweise bei rund 300 MPa liegt.

Der zweite Grund liegt darin, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von normalem Stahl etwa 11–16 × 10⁻⁶/°C beträgt, während der von Oxidkeramiken nur 6–8 × 10⁻⁶/°C beträgt. Darüber hinaus sind Keramiken von Natur aus spröde und weisen kaum Zähigkeit auf, wodurch sie selbst bei geringfügigen Stößen leicht abblättern. Während des Abkühlprozesses nach dem Plasmaspritzen und der abwechselnden Anwendung von hohen und niedrigen Temperaturen auf das Werkstück erzeugen die unterschiedlichen Schrumpfungsraten enorme Scherspannungen in der Beschichtung, die zu Rissen und vollständigem Ablösen führen.

Unser Basispulver besitzt einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 13~17×10⁻⁶/℃, der zwischen dem von Metallen und Keramiken liegt und als „Spannungspufferschicht“ fungiert, um die durch thermische Zyklen erzeugten inneren Spannungen auszugleichen.

Wie wählt man das richtige Basispuder aus?

Bei Raumtemperatur verschleißfeste Keramiken (Al₂O₃, Cr₂O₃): Üblicherweise wird Nickel-Chrom-Basispulver Ni20Cr verwendet;

Hochtemperatur-Wärmedämmkeramik (YSZ, Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid, beständig gegen hohe Temperaturen): Es wird NiCrAlY-Aluminium-Yttrium-Basispulver verwendet, das beständig gegen hohe Temperaturen und Oxidation ist;

Hochtemperaturkorrosionsbeständig (Sulfidierung, Schmelzsalzkorrosion, Gaskorrosion): Es wird NiCrCoAlY-Basispulver verwendet, da Kobalt die Beständigkeit gegen Hochtemperatur-Sulfidierungskorrosion und Vanadiumsalzschmelzkorrosion deutlich verbessern kann.