Brzine čestica praha u plazmi na niskom pritisku
Sažetak
Nizak pritisak inertnog gasa u vakuum-komori znatno utiče na prenos brzine čestica plazme na čestice praha, vreme boravka čestica praha u plazmi i kinetičku energiju istopljenih čestica pre sudara sa podlogom. Na srednju brzinu čestica praha, pored niskog pritiska inertnog gasa u vakuum-komori, najveći uticaj ima veličina i masena gustina čestica praha i snaga plazma-luka. Za merenje brzine čestica praha u vakuumu na niskom pritisku komore primenjuje se laserski merač brzine. Srednja brzina čestica istopljenog praha V = s/t proračunava se kada se dužina puta čestica praha koje prođu između dva žižna odstojanja laserskog zraka podele sa vremenom prolaza čestica između dve žiže. Merenja se obavljaju za pritisak u vakuum-komori koji je najčešće od 6,7 do 80 kPa. U radu je prikazana veza između srednje brzine čestica praha Al2O3 i W u zavisnosti od pritiska u vakuum-komori, raspodele granulata, masene gustine i snage plazma-luka. Ustanovljeno je da se za prah manje masene gustine može, uz smanjenje pritiska u komori, povećati prosečna brzina čestica za 200 m/s. Efekat pritiska na čestice veće masene gustine W je manji, mada je bitan, jer se sa smanjenjem pritiska uvećava srednja brzina čestica do 50%. Smanjenje snage plazma-luka smanjuje maksimalne brzine čestica za oba praha.
Reference
Aebli, N., Krebs, J., Stich, H., Schawalder, P., Walton, M., Schwenke, D., Gruner, H., Gasser, B., & Theis, J. 2003. In vivo comparison of the osseointegration of vacuum plasma sprayed titanium- and hydroxyapatite-coated implants. Journal of Biomedical Materials Research, 66(2), pp.356-363. Available at: https://doi.org/10.1002/jbm.a.10508.
Ganvir, A., Curry, N., Govindarajan, S., & Markocsan, N. 2015. Characterization of Thermal Barrier Coatings Produced by Various Thermal Spray Techniques Using Solid Powder, Suspension, and Solution Precursor Feedstock Material. International Journal of Applied Ceramic Technology, 13(2), pp.324-332. Available at: https://doi.org/10.1111/ijac.12472.
Graziani, G., Bianchi, M., Sassoni, E., Russo, A., & Marcacci, M. 2017. Ion-substituted calcium phosphate coatings deposited by plasma-assisted techniques: A review. Materials Science and Engineering: C, 74(1), pp.219-229. Available at: https://doi.org/10.1016/j.msec.2016.12.018.
Hamatani, H., Crawford, W., & Cappelli, M. 2003. Optical measurements of plasma velocity and temperature in a low-rate, low-power LPPS system. Surface and Coatings Technology, 162(1), pp.79-92. Available at: https://doi.org/10.1016/s0257-8972(02)00565-0.
Mauer, G., Vaßen, R., Zimmermann, S., Biermordt, T., Heinrich, M., Marques, J.-L., Landes, K., & Schein, J. 2013. Investigation and Comparison of In-Flight Particle Velocity During the Plasma-Spray Process as Measured by Laser Doppler Anemometry and DPV-2000. Journal of Thermal Spray Technology, 22(6), pp.892-900. Available at: https://doi.org/10.1007/s11666-013-9940-9.
Mrdak, M. 2018. Transfer of heat and speed of plasma particles to powder particles in the plasma spray process at atmospheric pressure. Vojnotehnički glasnik/Military Technical Courier, 66(2), pp.415-430. Available at: https://doi.org/10.5937/vojtehg66-12942.
Muehlberger, E. 1974. A High Energy Plasma Coating Process. In 7th International Metal Spraying Conference, The Welding Institute, Abington, Cambridge, U.K., pp.245-256.
Smith, F.M. 1988. Laser Measurement of Particle Velocities in Vacuum Plasma Spray Deposition. In 1st Plasma – Technik – Symposium, Swicerland, Lucerne, May 18-20, pp.77-85.
Smith, M.F., & Dykhuizen, R.C. 1988. Effect of chamber pressure on particle velocities in low pressure plasma spray deposition. Surface and Coatings Technology, 34(1), pp.25-31. Available at: https://doi.org/10.1016/0257-8972(88)90085-0.
Smith, M.F., Hall, A.C., Fleetwood, J.D., & Meyer, P. 2011. Very Low Pressure Plasma Spray: A Review of an Emerging Technology in the Thermal Spray Community. Coatings, 1(2), pp.117-132. Available at: https://doi.org/10.3390/coatings1020117.
Young, E.J., Mateeva, E., Moore, J.J., Mishra, B., & Loch, M. 2000. Low pressure plasma spray coatings. Thin Solid Films, 377-378, pp.788-792. Available at: https://doi.org/10.1016/s0040-6090(00)01452-8.
Zhang, N., Zhu, L., Planche, M.P., & Coddet, C. 2012. In-flight particle characterization and coating formation of yttria-stabilized zirconia under low pressure plasma spray condition. In Thermal Spray: Proceedings from the International Thermal Spray Conference and Exposition, USA, Texas, Houston, May 21–24, pp.724-728.
Vojnotehnički glasnik omogućava otvoreni pristup i, u skladu sa preporukom CEON-a, primenjuje Creative Commons odredbe o autorskim pravima:
Autori koji objavljuju u Vojnotehničkom glasniku pristaju na sledeće uslove:
- Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga Creative Commons licencom koja omogućava drugima da dele rad uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.
- Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju rada objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je rad izvorno objavljen u ovom časopisu.
- Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni rad onlajn (npr. u institucionalnom repozitorijumu ili na svojim internet stranicama) pre i tokom postupka prijave priloga, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog rada (up. Efekat otvorenog pristupa).