Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления
У статті в історико-технічному аспекті розглянуто особливості розвитку та впровадження наукомістких технологій газотермічного напилювання, що забезпечують вирішення багатьох актуальних проблем у різних галузях промисловості. В статье в историко-техническом аспекте рассмотрены особенности развития и...
Saved in:
| Published in: | Питання історії науки і техніки |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131199 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления / Ю.А. Харламов, Л.Г. Полонский, В.М. Ночвай, В.А. Яновский, М.Л. Хейфец // Питання історії науки і техніки. — 2016. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-131199 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Харламов, Ю.А. Полонский, Л.Г. Ночвай, В.М. Яновский, В.А. Хейфец, М.Л. 2018-03-15T12:19:52Z 2018-03-15T12:19:52Z 2016 Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления / Ю.А. Харламов, Л.Г. Полонский, В.М. Ночвай, В.А. Яновский, М.Л. Хейфец // Питання історії науки і техніки. — 2016. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. 2077-9496 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131199 621. 793. 71 У статті в історико-технічному аспекті розглянуто особливості розвитку та впровадження наукомістких технологій газотермічного напилювання, що забезпечують вирішення багатьох актуальних проблем у різних галузях промисловості. В статье в историко-техническом аспекте рассмотрены особенности развития и внедрения наукоемких технологий газотермического напыления, обеспечивающих решение многих актуальных проблем в различных отраслях промышленности. In an article in the historical and technical aspects of the peculiarities of the development and implementation of high technologies gas-thermal spraying, providing solutions to many urgent problems in various industries. ru Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури Питання історії науки і техніки Розвиток наукових і технічних ідей Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления The transition to high technologies of thermal spraying Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| spellingShingle |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления Харламов, Ю.А. Полонский, Л.Г. Ночвай, В.М. Яновский, В.А. Хейфец, М.Л. Розвиток наукових і технічних ідей |
| title_short |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| title_full |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| title_fullStr |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| title_full_unstemmed |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| title_sort |
переход к наукоемким технологиям газотермического напыления |
| author |
Харламов, Ю.А. Полонский, Л.Г. Ночвай, В.М. Яновский, В.А. Хейфец, М.Л. |
| author_facet |
Харламов, Ю.А. Полонский, Л.Г. Ночвай, В.М. Яновский, В.А. Хейфец, М.Л. |
| topic |
Розвиток наукових і технічних ідей |
| topic_facet |
Розвиток наукових і технічних ідей |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Питання історії науки і техніки |
| publisher |
Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури |
| format |
Article |
| title_alt |
The transition to high technologies of thermal spraying |
| description |
У статті в історико-технічному аспекті розглянуто особливості розвитку та
впровадження наукомістких технологій газотермічного напилювання, що забезпечують вирішення багатьох актуальних проблем у різних галузях промисловості.
В статье в историко-техническом аспекте рассмотрены особенности развития и внедрения
наукоемких технологий газотермического напыления, обеспечивающих решение многих актуальных проблем в различных отраслях промышленности.
In an article in the historical and
technical aspects of the peculiarities of the development and implementation of high technologies
gas-thermal spraying, providing solutions to many urgent problems in various industries.
|
| issn |
2077-9496 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/131199 |
| citation_txt |
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления / Ю.А. Харламов, Л.Г. Полонский, В.М. Ночвай, В.А. Яновский, М.Л. Хейфец // Питання історії науки і техніки. — 2016. — № 4. — С. 38-45. — Бібліогр.: 38 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT harlamovûa perehodknaukoemkimtehnologiâmgazotermičeskogonapyleniâ AT polonskiilg perehodknaukoemkimtehnologiâmgazotermičeskogonapyleniâ AT nočvaivm perehodknaukoemkimtehnologiâmgazotermičeskogonapyleniâ AT ânovskiiva perehodknaukoemkimtehnologiâmgazotermičeskogonapyleniâ AT heifecml perehodknaukoemkimtehnologiâmgazotermičeskogonapyleniâ AT harlamovûa thetransitiontohightechnologiesofthermalspraying AT polonskiilg thetransitiontohightechnologiesofthermalspraying AT nočvaivm thetransitiontohightechnologiesofthermalspraying AT ânovskiiva thetransitiontohightechnologiesofthermalspraying AT heifecml thetransitiontohightechnologiesofthermalspraying |
| first_indexed |
2025-11-25T22:33:28Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:33:28Z |
| _version_ |
1850566964453310464 |
| fulltext |
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 38
УДК 621. 793. 71
ПЕРЕХОД К НАУКОЕМКИМ ТЕХНОЛОГИЯМ
ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ
Харламов Ю.А., докт. техн. наук, проф.
(Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля)
Полонский Л.Г., докт. техн. наук, проф., Ночвай В.М., канд. техн. наук, Яновский В.А., доц.
(Житомирский государственный технологический университет)
Хейфец М.Л., докт. техн. наук, проф.
(Национальная академия наук Беларуси)
У статті в історико-технічному аспекті розглянуто особливості розвитку та
впровадження наукомістких технологій газотермічного напилювання, що забезпе-
чують вирішення багатьох актуальних проблем у різних галузях промисловості.
Ключові слова: історія техніки,газотермічне напилювання, наукомісткі технології
Введение. В литературе доста-
точно подробно рассмотрены вопросы
истории создания и развития техники
газотермического напыления (ГТНП).
На первых порах ГТНП применяли
главным образом в ремонтном произ-
водстве и при производстве изделий,
эксплуатируемых в нормальных усло-
виях. Однако, в последние десятиле-
тия наблюдается переход к наукоем-
ким технологиям ГТНП и их внедре-
ние в высокотехнологичные отрасли
промышленности [1]. К высокотехно-
логичным (или наукоемким) секторам
относятся производства, где отноше-
ние затрат на исследования к объему
выпуска превышает 3,5 % [2]. Катего-
рия «высокая технология» охватывает
передовые научные знания и разра-
ботки, материально воплощенные в
методы, процессы и средства произ-
водства конкурентоспособной на ми-
ровом рынке принципиально новой
или лучшей по технологическому
уровню, чем существующие аналоги,
продукции [3]. К высокотехнологич-
ным относят производства, специали-
зирующиеся на конкурентной на ми-
ровом рынке инновационной продукции
с высокой долей добавленной стоимо-
сти, в которых используются новейшие
технологии, в том числе, и нанотехно-
логии, прогрессивные методы, процес-
сы и средства производства [3–5].
Целью данной работы является
историко-технический анализ разви-
тия и перспектив внедрения наукоем-
ких технологий газотермического на-
пыления.
Освоение технологии ГТНП
наукоемкими отраслями. После на-
чального периода истории ГТНП, от-
носящегося к первой половине ХХ в.
и связанного с патентованием многих
изобретений по технике металлизации
с использованием процессов горения
или электрической дуги, существен-
ное развитие ГТНП получило после
второй мировой войны в связи с рез-
ким и поступательным развитием аэ-
рокосмической промышленности [1].
В этот период возросла потребность в
технике ГТНП, способной генериро-
вать пламенные и газовые потоки с
более высокой температурой для на-
несения покрытий из тугоплавких ма-
териалов (керамики и металлов). Это
был период, когда техника ГТНП по-
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 39
лучила наибольшее развитие как в от-
ношении оборудования, так и мате-
риалов (как покрытий, так и вспомо-
гательных). Такие методы ГТНП, как
газопламенное напыление керамиче-
скими прутками, детонационное и
плазменное появились в 1940-е–1950-
е гг. для удовлетворения запросов
промышленности на получение на-
дежных прочных покрытий для высо-
котемпературной защиты деталей в
двигателях [1]. Эти достижения стали
возможными благодаря прогрессу в
получении исходных материалов по-
крытий (порошков и проволоки).
Продажи оборудования и мате-
риалов техники ГТНП и доля отраслей
промышленности, использующих эту
технику, увеличивались экспоненци-
ально после 1950-х гг. параллельно с
разработкой новых видов оборудова-
ния, материалов и технологий и про-
ведением исследований в индустри-
ально развитых странах мира. Созда-
ние и использование диагностических
средств (например, наблюдение за от-
дельными частицами в полете), опти-
мизация параметров напыления, мо-
делирование, нанотехнологии и во-
просы экологии также внесли сущест-
венный вклад в развитие ГТНП.
В настоящее время основными
наукоемкими отраслями промышлен-
ности, широко применяющими техно-
логии ГТНП, являются такие, как аэ-
рокосмическая, турбиностроение, ав-
томобильная, биомедицинская, нефте-
газовая, судостроение, обрабатываю-
щая, текстильная, металлообрабаты-
вающая, аграрная и др. Это связано с
возможностями методов ГТНП полу-
чать покрытия для защиты от износа,
для восстановления размеров и ре-
монта, теплоизоляции, повышения
стойкости к коррозии и окислению,
обеспечения самосмазываемости, био-
совместимости и пр. Новые разработ-
ки как исходных материалов, так и
методов и технологий еще больше
расширяют возможности техники
ГТНП для новых применений и ос-
воения новых рынков.
Развитие научных исследова-
ний в сфере ГТНП. Широкое про-
мышленное применение техника
ГТНП получила после 1960 г. На это
время приходится переход к заверше-
нию начального этапа развития мето-
дов ГТНП, на котором разработка
технологических процессов осущест-
влялась эмпирическим путем. До
1980-х гг. разработка технологии
ГТНП [1, 5, 6] осуществлялась мето-
дом проб и ошибок, обычно, в сле-
дующей последовательности: варьи-
рование операционных параметров
напыления для порошка с частицами
данной морфологии и дисперсионного
состава для различных методов ГТНП;
определение свойств полученных по-
крытий и оценка их эксплуатацион-
ных свойств при использовании в спе-
цифических условиях. Эта процедура
повторяется до получения требуемых
параметров покрытий и фиксации со-
ответствующего набора операцион-
ных параметров ГТНП [7]. Этот под-
ход позволял разрабатывать эффек-
тивные покрытия и получать их дос-
таточно надежными с высокой повто-
ряемостью при изготовлении изделий,
а также контролировать макроскопи-
ческие параметры процесса напыле-
ния, исходные материалы (морфоло-
гию частиц и дисперсионный состав)
и согласовывать их между рабочими
местами и участками. Однако, суще-
ственными недостатками такого под-
хода являлись высокая трудоемкость,
большие затраты ресурсов и длитель-
ность периода разработки.
В конце 1980-х и в 1990-е гг.
появилось два новых подхода:
1. Разработка и использование
коммерчески доступных компьютери-
зованных систем напыления, что по-
зволило непрерывно отслеживать в
реальном времени основные макро-
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 40
скопические параметры процесса на
рабочем месте напыления, такие как
напряжение дуги, расход транспорти-
рующего порошок газа для исполь-
зуемого инжектора в заданной пози-
ции, температуру и расход охлаж-
дающей воды, определение места
утечки воды и пр. Компьютеры на па-
нели управления также обеспечивают
мониторинг старения системы напы-
ления, например, эрозии электродов
плазмотрона, вызывающей снижение
напряжения дуги, которое может ав-
томатически корректироваться путем
увеличения расхода плазмообразую-
щего газа для подъема напряжения
обратно до начального установленно-
го значения.
2. Развитие фундаментальных
представлений о теплофизических и
динамических процессах при ГТНП и
совершенствование техники лабора-
торных экспериментов и методов из-
мерения параметров процесса ГТНП и
его отдельных стадий [8–21]:
генерация напылительных высо-
котемпературных и скоростных газо-
вых струй и определение их парамет-
ров;
плавление и распыление исход-
ных материалов компактной формы,
ускорение и перенос образующихся
частиц;
ввод частиц порошка в напыли-
тельные газовые струи, их ускорение
и нагрев;
распределение температуры и
скорости напыляемых частиц в газо-
вых струях;
распределение траекторий частиц
в напылительных струях и влияние
расхода транспортирующего газа на
эти траектории;
распределение скорости и темпе-
ратуры частиц при ударе с подложкой;
взаимодействие частиц порошка
с поверхностью детали (деформиро-
вание частиц и подложки, схватыва-
ние взаимодействующих материалов,
формирование структуры покрытия);
теплообмен и напряженно-
деформированное состояние в системе
«покрытие-подложка».
Обобщению результатов иссле-
дований в области теории и практики
методов ГТНП во многом способство-
вало регулярное проведение Между-
народных и национальных конферен-
ций по газотермическому напылению
[22–25 и др.], а также организация и
издание специализированного между-
народного журнала по технологии га-
зотермического напыления «Journal of
Thermal Spray Technology» (с 1992 г.).
Много результатов исследований по
ГТНП публикуется в других между-
народных и отечественных научно-
технических журналах: «Автоматиче-
ская сварка» (ИЭС им. Е.О. Патона
НАН Украины), «Порошковая метал-
лургия» (ИПМ НАН Украины), «Фи-
зико-химическая механика материа-
лов» (г. Львов, НАН Украины), «Фи-
зика и химия обработки материалов»,
«Сварочное производство», «Упроч-
няющие технологии и покрытия»
(Россия), «Surface & Coatings
Technology», «Applied Surface
Science», «Science and Technology of
Advanced Materials» и многих др.
Современные системы автомати-
зированного проектирования позво-
ляют при минимальных затратах вре-
мени и материальных средств изучать
и исследовать процессы ГТНП. По-
этому разработка математических и
программных средств для компьютер-
ного моделирования ГТНП получила
широкое распространение. Программ-
ные средства разработаны для ком-
плексного моделирования процессов
плазменного, высокоскоростного га-
зопламенного, электродугового, дето-
национного и др. методов напыления
[26–28]. Использование эксперимен-
тальных измерений и расчетов по мо-
делям обеспечивает переход от метода
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 41
проб и ошибок к научному подходу,
постепенно трансформируя воспроиз-
ведение и управление реальными про-
цессами ГТНП от ремесла к научно
обоснованным решениям.
В течение начального периода
много усилий уделялось стандарти-
зации средств для определения
свойств покрытий и контроля экс-
плуатационных свойств покрытий в
заданных условиях.
В конце 1990-х гг. были разрабо-
таны простые и надежные датчики,
работоспособные в жестких условиях
процессов ГТНП [29, 30]. Интенсив-
ные исследование взаимосвязей меж-
ду параметрами частиц в полете и
свойствами покрытий [30–33] привело
к более глубокому пониманию меха-
низмов формирования и соответст-
вующего улучшения технологической
воспроизводимости и надежности по-
крытий. Однако, выявление связей
операционных параметров ГТНП со
свойствами покрытий еще далеко от
завершения [33].
В 1990-е гг. дальнейшее развитие
ГТНП стимулировало разработку сен-
соров для лабораторных исследова-
ний, которые стали основой для раз-
работки датчиков, менее сложных,
проще и надежнее, способные рабо-
тать в жестких условиях кабин для на-
пыления [6, 34]. Параллельно были раз-
работаны компьютеризованные систе-
мы, обеспечивающие непрерывный
контроль в реальном времени макро-
скопических параметров в процессе на-
пыления в кабинах. Стандартизация
средств для контроля качества покры-
тий, разработка компьютеризированных
систем контроля, панелей контроля и
датчиков существенно повысило вос-
производимость и надежность ГТП.
Современные газотермические
покрытия и их получение. На ранней
стадии развития технология ГТНП ис-
пользовалась главным образом для
ремонта, восстановления, подгонки,
защиты поверхностей от коррозии,
эрозии и износа [6, 35]. В 1970-е–
1980-е гг. благодаря разработкам из-
мерительных средств в промышлен-
ных условиях и моделированию в ла-
бораториях было достигнуто улучше-
ние понимания явлений, сопутствую-
щих напылению. Параллельно широ-
кое признание технологии ГТНП в
промышленных масштабах привело к
началу применения на компонентах с
высокой добавленной стоимостью в
аэрокосмической и ядерной промыш-
ленности. Это там где главным обра-
зом продвигалось, где отсутствовали
работоспособные альтернативные ре-
шения и конструкторы и ученые рабо-
тали с довольно сложными процессами
[1]. В конце 1980-х – начале 1990-х гг.
широкий ряд промышленных процессов
модифицирования поверхности стали
доступными. В этот период в авиацион-
ной, автомобильной, машиностроитель-
ной, полиграфической, целлюлозно-
бумажной, стекольной, медицинской и
других отраслях газотермические по-
крытия развивались главным образом
для защиты от коррозии.
В настоящее время существует
большое количество как процессов и
технологий для получения покрытий,
так и материалов, доступных на рынке.
Высокая гибкость ГТНП дости-
гается благодаря широкому ряду тех-
нологий и оборудования, доступных
на рынке, и непрерывным разработкам
и исследованиям в течение всей исто-
рии ГТНП. Кроме того, различные
технологии и оборудование позволя-
ют напылять также большое разнооб-
разие материалов, пригодных для
многих применений.
Материалы газотермических
покрытий. В табл. представлены наи-
более распространенные материалы,
появившиеся за время существования
техники ГТНП, и основные области их
применения.
Таблица
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 42
Материалы техники ГТНП
и области их применения
Материал
покрытия
Макси-
мальная
рабочая
темпера-
тура, оС
Области примене-
ния
Al 400
Zn 250
Коррозионная
стойкость
Ni 500 Подслой
Mo 320 Пары скольжения
Al–Mg 200 Коррозионная
стойкость
Нерж.стал
ь ~500 Коррозионная
стойкость, износ
Co–Al2O3
и Cr2O3 ~1000 Стойкость к окис-
лению и износу
CoMoSi
(Трибалой) ~1000 Износостойкость
при скольжении
NiAl, NiCr 950 Подслой, ремонт
Ni–графит 950 Поверхности
скольжения
MCrAlY
(M=Fe, Co,
Ni)
~1000 Стойкость к корро-
зии и окислению
Бронза <200 Износостойкость
при скольжении
TiC,
Cr3C2,
NbC, TaC,
WC
400-500
WC–TiC 800
Износостойкость
Cr3C2–
NiCr 800 Коррозия, износ,
скольжение
WC–Co 500 Износостойкость
при скольжении
Al2O3,
TiO2, ZrO2 >1000
AlO3–
TiO2,
Al2O3–
MgO
>1
000
Cr2O3–
TiO2,
Cr2O3
>1
000
ZrO2–
MgO,
ZrO2–CaO,
ZrO2–SiO2
>1
000
Износостойкость,
тепловой барьер
Рынок газотермического на-
пыления. Согласно данным, опубли-
кованым в 2013 г. [36], объем рынка
техники ГТНП в аэрокосмической и
автомобильной промышленности и в
производстве турбин занимают 75 %
ее общего рынка, который оценочно
составляет 6,5 млрд., из которых 77 %
приходится на покрытия и услуги,
19 % на материалы и 4 % на оборудова-
ние. По отдельным сегментам: около
60 % общего рынка принадлежат турбо-
строению, 15 % – автомобильной про-
мышленности, и остальные 25 % рас-
пределены между большим количест-
вом других отраслей. Ожидается, что
турбостроение будет ведущей в разви-
тии технологии ГТНП в последующие
годы. Большинство этих рынков (две
третьих) находится в Европе, Ближнем
Востоке и в Северной Америке. Наи-
большие темпы роста наблюдались в
Азии [37] и ожидаются в Южной Афри-
ке в связи с ростом промышленного
производства в этих регионах.
Имеется большой потенциал в от-
раслях, в которых ГТНП хорошо вне-
дряется, и в тех, где проникновение их
незначительно. К перспективным отно-
сятся следующие отрасли [38]:
– материалов для электронных
приборов и другие применения в
электронике, такие как датчики, элек-
тропроводки, антенны, накопители
энергии и др.;
– удовлетворения требований
экологии в автомобильной промыш-
ленности, уменьшения трения и рас-
хода масел, улучшения работоспо-
собности;
– авиационных турбин с новыми
конструкциями и составами теплоза-
щитных покрытий, которые работо-
способны при более высоких темпера-
турах, с более высоким сроком служ-
бы и на различных топливах;
– повышения стойкости в средах
кальция-магния-алюминосиликата,
ванадия, паров воды и к эрозии;
Некоторые случаи применения
ГТНП на современных рынках аэро-
космической и автомобильной про-
мышленности, турбостроения рас-
смотрены в [5]. Отличительной осо-
бенностью этих применений является
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 43
общая тенденция преимущественного
использования классических методов
ГТНП – газопламенного и плазменно-
го. В аэрокосмической промышленно-
сти и турбостроении плазменное на-
пыление применяют для многих дета-
лей, поскольку в них наиболее рас-
пространены керамические покрытия.
На многие детали самолетов напыля-
ют также металлы и керметы.
Наиболее распространенными в
ведущих отраслях экономики являют-
ся следующие типы покрытий:
1. Теплозащитные: ZrO2–Y2O3;
ZrO2–25CeO2–Y2O3; CeO2–YSZ;
CaTiO3.
В аэрокосмической промышлен-
ности их применяют на деталях тур-
бин, в автомобильной – на головках
поршней, крышках цилиндров, клапа-
нах, выпускных каналах, коллекторах,
турбокомпрессорах, опорных дисках
тормозов, в турбостроении – для об-
лицовки камер сгорания, на переход-
ных кольцах, отражательных щитках,
топливных форсунках.
2. Уплотнительные и истираемые
(на сопрягаемых поверхностях):
а) Ni–графит; MCrAlY (M–Co,
Ni) – в аэрокосмической промышлен-
ности применяют для напыления вра-
щающихся деталей турбин, в турбо-
строении – для напыления корпуса
компрессоров;
б) полиэстер; NiAl–полиэстер;
Al; бронза; баббит; AlSi с полиэсте-
ром; полиимид и BN – в турбострое-
нии для напыления поверхностей кор-
пусов компрессоров.
3. Стойкие к окислению и кор-
розии:
а) MCrAlY (M=Co, Ni); NiCrMo;
Co–Cr–Si–Mo (в аэрокосмической
промышленности применяют на дета-
лях двигателей, в турбостроении –
секций компрессоров, пропускающих
влагу и хлориды, и турбин, контакти-
рующих с топливом);
б) Al; Zn; Zn–Al: в автомобиль-
ной промышленности – в системах
выпуска; в судостроении – в качестве
катодной защиты.
4. Износостойкие и восстанови-
тельные:
а) WC–Co, WC–CoCr и WC–Ni (в
аэрокосмической промышленности –
на деталях гидравлических систем,
при восстановлении изношенных и
корродированных деталей; в автомо-
бильной – для предохранения гильз
цилиндров от схватывания; в турбо-
строении – на валах; в судостроении –
для защиты от эрозии и коррозии во-
дяных турбин);
б) Ni–Al, CuNiIn (в аэрокосмиче-
ской промышленности – в качестве
подслоев покрытий.
Кроме технологических ограни-
чений, присущих методам ГТНП,
имеется ряд других критических фак-
торов, препятствующих росту рынка
ГТНП [36]: (1) подготовка квалифи-
цированных кадров и привлечение
молодых специалистов; (2) создание
типовых технологических процессов
ГТНП для различных условий произ-
водства; (3) повышение роли профес-
сиональных и торговых ассоциаций в
сфере ГТНП; (4) сокращение времени
на трансфер новых технологий ГТНП;
(5) уменьшение капитальных и текущих
затрат при внедрении ГТНП в промыш-
ленное производство; (6) решение про-
блем экологии, охраны труда.
Заключение. Современные тех-
нологии газотермического напыления
являются результатом проведения
большого объема научно-
исследовательских и опытно-
конструкторских работ, прежде всего,
по запросам наукоемких отраслей
промышленности. В индустриально
развитых странах формируется само-
стоятельная наукоемкая отрасль газо-
термического напыления, которая ох-
ватывает разработку, исследование и
производство: защитных и функцио-
нальных покрытий; специальных ма-
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 44
териалов для ГТНП; средств и мето-
дов контроля качества газотермиче-
ских покрытий; оборудования для
ГТНП; оборудования и инструментов
для обработки покрытий и пр. Все это
предопределяет дальнейшее развитие
техники ГТНП и задачей ученых и
производственников нашей страны
является удержание на работоспособ-
ном уровне всех достижений в этой
области и интенсивное развитие в
ближайшем будущем этого прогрес-
сивного технического направления.
ЛИТЕРАТУРА
1. Полонський Л. Г. Техніка напилення газотермічних покриттів (машинна стадія розвит-
ку, XVI–XX ст.): Монографія. – Житомир: ЖДТУ, 2004. – 266 с.
2. Энфенджян Т. А. Высокотехнологичный комплекс и обеспечение экономической безо-
пасности России // Проблемы современной экономики. 2009. – № 4. – С. 28–38.
3. Турко Д. А. Анализ методических подходов к формированию организационно-
экономического механизма принятия решений в высокотехнологичном производстве // Совре-
менная наука: актуальные проблемы теории и практики. – 2013. – № 01-02.
4. Скляренко Р. П. Что такое наукоемкий рынок // Агентство научно-технической инфор-
мации SciTecLibrary.ru. 2014. 23 дек. [Электронный ресурс]. URL:
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/ pages/6807.htm (дата обращения: 20.02.2015).
5. Семьянова О. Ю. Маркетинговые стратегии продвижения высокотехнологичных това-
ров на рынок: автореф. дис. ... канд. экон. наук. СПб.: С.-Петерб. гос. ун-т экономики и финан-
сов, 2007. – 18 с.
6. Davis, J.R., Davis & Associates, (Eds.), 2004. Handbook of Thermal Spray Technology.
ASM International, Materials Park, OH. USA.
7. Tucker Jr., C. (Ed.), 2013. ASM Handbook. Thermal Spray Technology, vol. 5A. 412 р.
8. Friis, M., Persson, C., 2003. Control of thermal spray processes by means of process maps
and process windows. J. Therm. Spray Technol. 12(1), 44–52.
9. Кудинов В. В., Бобров Г. В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и
оборудование. – М.: Металлургия, 1992. – 432 с.
10. Формирование газотермических покрытий: теория и практика / А.Ф. Ильющенко, В.
А. Оковитый, С. П. Кундас, Б. Форманек. – Минск: Бестпринт, 2002. – 480 с.
11. Кудинов В. В. Плазменные покрытия. – М.: Наука, 1977. – 184 с.
12. Кудинов В. В., Иванов Е. М. Теплофизика плазменных покрытий // Физика и химия
плазменных металлургических процессов. – М.: Наука, 1985. – С.103–126.
13. Оптические методы исследования потоков / Ю. Н. Дубнищев, В. А. Арбузов, П. П.
Белоусов, П. Я. Белоусов. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2003. – 418 с.
14. Гуляев П.Ю., Долматов А.В. Физические принципы диагностики в технологиях плаз-
менного напыления // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. –
2009. – Т. 11. – №5(2). – С. 381–385.
15. Диагностика низкотемпературной плазмы / А.А. Овсянников, В. С. Энгельшт, Ю. А.
Лебедев и др. – Новосибирск: Наука, 1994. – 485 с.
16. Методы и средства оптической пирометрии – М.: Наука, 1983. – 149 с.
17. Particle-in-flight monitoring in thermal spray processes / M. Doubenskaia, D. Novichenko, A.
Sova and D. Pervoushin // Surface and Coatings Technology, 2010, vol. 205, issue 4, p. 1092–1095.
18. Fauchais, P., Vardelle, M., 2010. Sensors in spray processes. J. Therm. Spray Technol.
19(4), 668–694.
19. Fauchais, P., Coudert, J.F., Vardelle, M., 1989. Diagnostics in thermal plasma processing.
20. In: Auciello, O., Flamm, D. L. (Eds.), In: Plasma Diagnostics, vol. 1. Academic Press, NY,
USA, pp. 349–446.
21. Fauchais, P., et al., 1992. Diagnostics of thermal spraying plasma jets. J. Therm. Spray
Technol. 1(2), 117–128.
22. Moreau, C., Bisson, J.-F., Lima, R.S., Marple, B.R., 2005. Diagnostics for advanced materi-
als processing by plasma spraying. Pure Appl. Chem. 77(2), 443–462.
РОЗВИТОК НАУКОВИХ І ТЕХНІЧНИХ ІДЕЙ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2016 45
23. Получение покрытий высокотемпературным распылением. Сб. статей. Под ред Л. К.
Дружинина и В. В. Кудинова. – М.: Атомиздат, 1973. – 312 с.
24. Thermal Spray Conf. Proceedings. – ASM Internatational.
25. Теория и практика газотермического нанесения покрытий. – М.: МВТУ им. Н. Э.
Баумана. – 1991. – 244 с.
26. Газотермическое напыление в промышленности: Матер. междунар. семинара. – Ле-
нинград, 1991. – 104 с.
27. Процессы плазменного нанесения покрытий: теория и практика / А. Ф. Ильющенко,
С. П. Кундас, А. П. Достанко и др. – Минск: Научный центр исследований политики и бизнеса
«Армита – Маркетинг, Менеджмент», 1999. – 544 с.
28. Плазменные процессы в производстве изделий электронной техники. В 3-х т. Т. 1 / А.
П. Достанко, С. П. Кундас, М. Н. Босяков и др. – Минск: ФУАинформ, 2000. – 424 с.
29. Формирование газотермических покрытий: теория и практика / А. Ф. Ильющенко, В.
А. Оковитый, С. П. Кундас, Б. Форманек. – Минск: Бестпринт, 2002. – 480 с.
30. Li, C.-J., Wu, T., Li, C.-X., Sun, B., 2003. Effect of spray particle trajectory on the measurement
signal of particle parameters based on thermal radiation. J. Therm. Spray Technol. 12(1), 80–94.
31. Fauchais, P., Vardelle, M., 2010. Sensors in spray processes. J. Therm. Spray Technol.
19(4), 668–694.
32. Legoux, J.-G., Arsenault, B., Leblanc, L., Bouyer, V., Moreau, C., 2002. Evaluation of four
high velocity thermal spray guns using Wc-10 % Co-4 % Cr cermets. J. Therm. Spray Technol. 11(1),
86–94.
33. Planche, M. P., Bolot, R., Coddet,C., 2003. In-flight characteristics of plasma sprayed alu-
mina particles measurements, modeling, and comparison. J. Therm. Spray Technol. 12(1), 101–111.
34. Sampath, S., Srinivasan, V., Valarezo, A., Vaidya, A., Streibl, T., 2009. Sensing, control,
and in situ measurement of coating properties: an integrated approach toward establishing process-
property correlations. J. Therm. Spray Technol. 18 (2), 243–255.
35. Fauchais, P., Heberlein, J., Boulos, M., 2014. Thermal Spray Fundamentals. Springer, NY,
USA, 1600 p.
36. The Science and Engineering of Thermal Spray Coatings: Second Edition Lech Pawlowski,
2008 John Wiley & Sons, Ltd.
37. Dorfman, M. R., Sharma, A., 2013. Challenges and strategies for growth of thermal spray
markets: the six-pillar plan. J. Therm. Spray Technol. 22(5), 559–563.
38. Fukumoto, M., 2008. The current status of thermal spraying in Asia. J. Therm. Spray Tech-
nol. 17(1), 5–13.
Харламов Ю.А., Полонский Л.Г., Ночвай В.М., Яновский В.А., Хейфец М.Л.
Переход к наукоемким технологиям газотермического напыления. В статье в
историко-техническом аспекте рассмотрены особенности развития и внедрения
наукоемких технологий газотермического напыления, обеспечивающих решение мно-
гих актуальных проблем в различных отраслях промышленности.
Ключевые слова: история техники, газотермического напыления, наукоемкие
технологии
Kharlamov Y.A., Polonsky L.G., Nochvay V.M. Yanovsky V.A., Heifetz M.L. The
transition to high technologies of thermal spraying. In an article in the historical and
technical aspects of the peculiarities of the development and implementation of high tech-
nologies gas-thermal spraying, providing solutions to many urgent problems in various in-
dustries.
Keywords: history of technology, thermal spraying, high technologies
|