Оптимизация процесса газотермического напыления полимерных покрытий, модифицированных наноалмазами
DOI:
https://doi.org/10.33408/2519-237X.2019.3-1.23Ключевые слова:
компьютерное моделирование, многомерный проектный синтез, полимер-наноалмазное покрытие, оптимизация, режимы напыления, параметры качестваАннотация
С использованием метода многомерного проектного синтеза разработана экспериментально-статистическая математическая модель процесса газотермического напыления композиционного полимер-наноалмазного покрытия для различных видов наноразмерного модификатора (очищенные наноалмазы детонационного синтеза (НАДС) и алмазосодержащая шихта (ША)), в которой в качестве управляющих параметров приняты концентрация модификатора в исходной полимер-наноалмазной порошковой композиции (C), давление горючей смеси (Р), дистанция наплыления (l) и толщина покрытия (h), а критериями оптимизации являются адгезионная прочность (σсц) и коррозионная стойкость (К). На основе полученных уравнений регрессии рассчитаны оптимальные параметры процессов газотермического нанесения композиционных полимер-наноалмазных покрытий на полиамидной матрице с различными видами наноалмазного модификатора, удовлетворяющих заданным показателям качества (σсц = 10,0–15,0 МПа, К = 35–40 сут), в следующих границах: для покрытия «полимер-НАДС»: C = 0,15–0,21 масс.%, Р = 0,15–0,25 МПа, l = 83–113 мм, h = 97–111 мкм; для покрытия «полимер-ША-А»: С = 0,18–0,26 масс.%, Р = 0,20–0,30 МПа, l = 71–101 мм, h = 110–134 мкм.
Библиографические ссылки
Dovgyalo A.V., Yurkevich O.R. Kompozitsionnye materialy i pokrytiya na osnove dispersnykh polimerov. Tekhnologicheskie protsessy [Composite materials and coatings based on dispersed polymers. Technological processes]. Minsk: Navuka і tekhnіka, 1992. 256 p. (rus)
M. L. Kerber [and al.] Polimernye kompozitsionnye materialy: struktura, svoystva, tekhnologiya [Polymer composite materials: structure, properties, technology]. Ed. by. A.A. Berlina. Saint Petersburg: Professiya, 2009. 556 p. (rus)
Protasov V.N. Teoriya i praktika primeneniya polimernykh pokrytiy v oborudovanii i sooruzheniyakh neftegazovoy otrasli [Theory and practice of application of polymer coatings in equipment and facilities of the oil and gas industry]. Moscow: Nedra, 2007. 374 p. (rus)
Grainger S., Blunt J. Engineering coatings: Design and application (2nd ed.). Sawston, Cambridge: Woodhead Publishing Limited, 2013. 336 p.
Shabanova V.P. Khimiya i fizika polimerov so spetsial'nymi svoystvami: ucheb.posobie [Chemistry and physics of polymers with special properties]: tutorial. Volgograd: RPK Politekhnik, 2004. Part 2. 63 p. (rus)
Simunova S.S., Gorshkov V.K., Mesnik M.O., Pavlov E.A. Avtoforeticheskoe formirovanie polimernykh pokrytiy na poverkhnosti alyuminiya i ego splavov [Autophoretic formation of polymer coatings on the surface of aluminum and its alloys]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Seriya «Khimiya i khimicheskaya tekhnologiya», 2008. Vol. 51, Iss. 5. Pp. 27–30. (rus)
Dolmatov V.Yu. Ul'tradispersnye almazy detonatsionnogo sinteza. Poluchenie, svoystva, primenenie [Ultradispersed diamonds of detonation synthesis. Receiving, properties, applying]. Saint Petersburg: SPbGPU, 2003. 344 p. (rus)
Vityaz' P.A. Nanoalmazy detonatsionnogo sinteza: poluchenie i primenenie [Detonation synthesis nanodiamonds: preparation and use]. Ed. by P.A. Vityaz'. Minsk: Belaruskaya navuka, 2013. 381 p. (rus)
Belotserkovskiy M.A., Chekulaev A.V. Issledovanie vozmozhnosti naneseniya kom-pozitsionnykh polimernykh pokrytiy termoraspyleniemekstrudatov [Study of the possibility of applying composite polymer coatings by thermal spraying of extrudates] Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Prikladnye nauki, 2005. No. 6. Pp. 79–83. (rus)
Andreeva A.V. Adgeziya v polimernykh kompozitsionnykh materialakh. Metodicheskie ukazaniya [Adhesion in polymer composite materials]: methodical instructions. Saratov: Saratovskiy gosudarstvennyy tekhnicheskiy universitet, 2011. 26 p. (rus)
Vityaz P.A., Zhilinsky O.V., Laktiushina T.V. Computer methodology of systematic optimization designing of technological systems «rawmaterial–technology–final material». International Workshop «Mesomechanics: fundamental and applications» (MESO 2003) and the VII International Conference «Computer Aided Design of Advanced Materials and Technologies» (CADAMT`2003), August 18–23, 2003. Tomsk, Russia: Institute of Strength Physics and Materials Science, SB RAS, 2003. Pp. 174–176.
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Все права защищены (c) 2019 Вариков Г.А., Дрозд К.М., Жорник В.И.
CC «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0
