Спосіб виготовлення електроплавленого порошку стабілізованого діоксиду цирконію для плазмового напилення

Винахід відноситься до промисловості вогнетривких порошкових матеріалів, а саме, порошків для плазмового напилення і може бути використаний для одержання покривів на металеві деталі різних машин і механізмів. Відомий спосіб виготовлення порошків для плазмового напилення з діоксиду цирконію, застабілізованого оксидом ітрію, церію і кальцію. До складу композиції можуть входити також оксиди заліза, кобальту, нікелю, титану і їх суміші [Пат. США 4590090, МКИ В05D1/00, 86р.]. Основним недоліком указаного способу є те, що при одержанні достатньо гомогенних порошків вони характеризуються недостатньою текучістю. Найбільш близьким до винаходу за технічною сутністю і результатом, який досягається, є спосіб виготовлення електроплавлених порошків для плазмового напилення із застабілізованого діоксиду цирконію, який включає змішування порошків діоксиду цирконію і стабілізувальної добавки, плавку суміші, подрібнення електроплавленого матеріалу, його розсів, електромагнітну сепарацію [Електоплавлені порошки на основі діоксиду цирконію. В.Д. Ткаченко, И.В. Плескач, І.Р. Донець і ін. Скло і кераміка. 1991. №8, с.25-26.] В даному технічному рішенні, хоча і утворюється можливість одержання хімічно однорідних порошків, проте їх текучість недостатня (89,0с), що не забезпечує одержання якісних покривів стійких до дії агресивних середовищ. У основу винаходу поставлена задача створення способу виготовлення електроплавлених порошків для плазмового напилення в якому діоксид цирконію стабілізують 4,0-6,0% СаО або 7,0-21,0% Y2О3, а електоплавлений матеріал додатково піддають гідрокласифікації з введенням 0,01-0,075% триетаноламіну, або суміші жирних кислот С7-С9 (СООН), що забезпечує підвищення текучості порошків, і у свою чергу, одержання щільних покривів з високою адгезійною міцністю. Поставлена задача вирішується тим, що: 1. Спосіб виготовлення електроплавлених порошків для плазмового напилення, який включає змішування порошків діоксиду цирконію і стабілізувальної добавки, плавку суміші, подрібнення електроплавленого матеріалу, його розсів, електромагнітну сепарацію, який відрізняється тим, що електроплавлений матеріал додатково піддають гідрокласифікації з введенням 0,01-0,075% поверхнево-активної речовини. 2. Спосіб за п.1, згідно винаходу, стабілізацію діоксиду цирконію здійснюють 4,0-6,0% СаО. 3. Спосіб за п.1, згідно винаходу, стабілізацію діоксиду цирконію здійснюють проводять 7,0-21,0% Y2О3. 4. Спосіб за п.1, 2, 3, згідно винаходу, в якості поверхнево-активної речовини використовують триетаноламін. 5. Спосіб за п.1, 2, 3, згідно винаходу, в якості поверхнево-активної речовини використовують суміш жирних кислот С7-С9 (СООН). Відмітною особливістю запропонованого способу виготовлення електроплавлених порошків для плазмового напилення, є те, що при гідрокласифікації порошків, особливо мікропорошків, тобто фракції менше 63мкм, утворюється можливість більш повного відокремлення пилевидних фракцій, що забезпечує отримання добре спеченого, щільного і міцного покриву. Додатково, введення у процесі гідрокласифікації порошків, добавок ПАР (поверхнево-активна речовина), які адсорбіруються на поверхні часток порошку забезпечить також зниження поверхневого натягу висушеного порошку і зниження вільної енергії системи, тобто ліквідує причини які приводять до злипання часток і збільшить їх текучість і сипкість. Все це дає можливість одержувати покрив, який характеризується високою стійкістю до впливу агресивних середовищ. На дослідному виробництві ВАТ "УкрНДІВ імені A.C. Бережного" були виготовлені електроплавлені порошки для плазмового напилення за передбачуваним способом і прототипом. Передбачуваний винахід ілюструється прикладами, які приведені в таблиці. Аналіз даних, приведених у таблиці, свідчить про те, що електроплавленні порошки для плазмового напилення, які виготовлені за передбачуваним способом (приклади 2-4), в порівнянні з прототипом (приклад 1), володіють більш високою текучістю (на 30%) і забезпечують одержання щільних (в 1,5 рази) покривів, з більш високою (в 2,5-3 рази) адгезійною міцністю. Таблиця Спосіб виготовлення електроплавлених порошків для плазмового напилення їх властивості Найменування параметрів способу і показники властивостей порошків 1. Спосіб виготовлення: - Змішування порошків ZrО2 зі стабілізувальною добавкою - Змішування порошків ZrО2 №1 прототип №5 позамежний №6 позамежний + + + + + + + + 5,0% CaO + 14,0% Y2О3 + + 4,0% CaO + 7,0% Y2О3 + + 6,0% CaO + 21,0% Y2О3 + + 3,0% CaO + 6,0% Y2О3 + + 7,0% CaO + 22,0% Y2О3 + + + + + + + + + + + + + + + + + + з 4,0-6,0% CaO - Змішування порошків ZrО2 з 7,0-21,0%У2O3 - Плавка суміші - Подрібнення електроплавленого матеріалу - Розсів електроплавленого матеріалу - Електромагнітна сепарація електроплавленого матеріалу Приклади №3 №4 запропозапропонований нований №2 оптимальний - Гідрокласифікація електроплавленого матеріалу з введенням ПАР (триетаноламіну абоС7-С9(СООН) Властивості електроплавлених порошків: - Текучість порошків фракції 40-20мкм, с*) Властивості покривів: - Відкрита пористість,% - Адгезійна міцність, МПа + 0,042% + 0,01% + 0,075% + 0,005% + 0,08% 89,0 55,0 65,0 60,0 68,0 70,0 23,7 13,2 15,2 41,2 17,2 32,7 16,8 36,3 18,5 26,1 19,1 24,1 *)Час витікання 50г порошку із каліброваної лійки з діаметром отвору 2,5мм (МТІ 322-43-2002 замість МТІ 14-7-002-99)