Физические основы получения покрытий методом холодного газодинамического напыления, синтеза и сфероидизации металлокерамических порошков

Объектом исследования являются дозвуковые и сверхзвуковые газовые струи с расплавленными и нерасплавленными частицами металлов и неметаллов (полимеров, керамик), их натекание на преграду, а также формируемые при этом покрытия и их свойства; порошки для нанесения покрытий, в том числе многокомпонентные композитные. Цель работы – исследование физических основ получения порошков для нанесения покрытий методами холодного газодинамического и газотермического напыления; математическое моделирование физико-химических процессов при напылении. В процессе работы получены следующие новые важнейшие результаты: Проведено исследование взаимодействия квазижидких сферических металлокерамических частиц с подложкой из нержавеющей стали. Найдена зависимость степени растекания металлокерамических частиц от их состава и размера. Получены данные по зависимости коэффициента напыления от угла установки сопла и показано, что критический угол напыления может несколько увеличиваться с увеличением температуры торможения воздуха. Верифицирована трехмерная модель формирования покрытий с учетом этой зависимости. Разработан алгоритм для расчета соударения частицы с преградой методом SPH и решена задача о соударении микрочастицы алюминия с плоской преградой титана. Полученные в рамках проекта результаты вносят значительный вклад в понимание процессов: формирования покрытий при разных углах установки, что перспективно для развития практических высокопроизводительных аддитивных технологий на основе этого метода; адгезии при соударении микрочастицы с преградой при условиях ХГН. Область применения результатов: разработка новых технологий получения и обработки порошковых материалов; нанесения покрытий методом ХГН и развитие на его основе аддитивных технологий.