Визначення фазового складу ущільнювального покриття на основі АФС (алюмофосфатної сполучки)

V. I. Bolshakov, O. B. Zahorodniy, S. I. Veselova

Анотація


Мета статті ‑ дослідити фазовий склад отриманого ущільнювального покриття на основі алюмофосфатної сполуки (АФС) і вплив на нього підвищення температури. Методика. Як методи дослідження застосовано якісний рентгеноструктурний фазовий аналіз (РФА) і диференційний термографічний аналіз (ДТА). Рентгенограми для структурного аналізу отримані на дифрактометрі ДРОН-4-07 з використанням відфільтрованого мідного випромінювання на вторинному пучку. Реєстрацію і первинну обробку дифрактограм здійснювали за допомогою програмного комплексу PDOS з відображенням дифрактограм на екрані монітора. Використання опції «лупа» дозволило ідентифікувати слабкі інтерференційні лінії, що підвищило точність методу якісного РФА. Термограми для ДТА отримані на приладі типу Термоскан-2. Результати. Визначено, що основу покриття становить рентгеноаморфна фаза. У покритті виявлено також  такі  кристалічні фази: Al, AlPO4, Al(PO3)3, BN. Установлено, що відпал не завдає значного впливу на фазовий склад кристалічних фаз і покриття після відпалу не втрачає властивостей за багаторазових термічних навантаженнь. Наукова новизна. Досліджено фазовий склад запропонованого ущільнювального покриття на основі АФС, яке отримане методом плазмового напилювання, та визначено вплив відпалу на фазовий склад покриття. Запропоновано реакцію синтезу утворення первинного матеріалу на основі АФС для ущільнювального покриття. Практична значимість. Результати роботи можуть бути використані в авіаційній техніці для розроблення газотурбінних двигунів (ГТД) і проектування компресорів. Ущільнювальне покриття може використовуватися для підвищення надійності роботи компресора і ККД газотурбінного двигуна. Лопатки компресора в процесі його роботи, торкаючись ущільнювального покриття статора компресора, прорізають у ньому канавки, не приводячи до стопоріння і руйнування ротора. Тому розроблення нових складів ущільнювальних покриттів, що забезпечують надійну роботу компресора ГТД, і визначення їх властивостей і структури, дуже актуальні.


Ключові слова


фазовий склад; рентгеноструктурний аналіз; диференційний термічний аналіз; ущільнювальне покриття; алюмофосфатне сполучення; газотурбінний двигун

Повний текст:

PDF

Посилання


Aleshina L.A. and Shivrin O.N. Rentgenografiya kristallov [Crystals radiography]. Petrozavodsk: Tipogr. im. Anohina, 2004, 320 p. (in Russian).

Bolshakov V.І., Veselova S.I. and Zahorodnіi O.B. Vplyv vіdpalu na fazovyi sklad ushhіlniuvalnoho pokryttia na osnovі AFS (aliumofosfatnoї spoluky) [The effect of annealing on the phase composition of the APC-based sealing coating (aluminophosphate compounds)]. Metaloznavstvo ta termіchna obrobka metalіv [Physical Metallurgy and Heat Treatment of Metals]. Pridnіpr. derzh. akad. bud-va ta arkhіtektury [Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2015, no. 4, pp. 20–25. (in Ukrainian).

Britun V.F. and Kurdyumov A.V. Martensitnye prevrashheniya v uglerode i nitride bora [Martensitic transformations in carbon and boron nitride]. Sverxtverdye materially [Superhard materials]. 2001, no. 2, pp. 3–14. (in Russian).

Ved' V.E., Gusev Yu.A., Guseva N.I. and Kaxrai Kambiz. Zharostojkoe pokrytie dlya lopatok turbin GTD [Heat-resistant coating for turbine blades GTE]. Aviacionno-kosmicheskaya texnika i texnologiya [Aviation and space equipment and technology]. Nac. Aerokosmich. un-t im. N. E. Zhukovskogo «Har'kov. aviac. in-t» [National Aerospace University names after Zhukovsky N.E. "Kharkov Aviation Institute]. 2012, no. 9, pp. 127–131. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/aktit_2012_9_25 (in Russian).

Vereshhagin V.I., Guzeev Vas.V. and Guzeev Vit.V. Pokrytiya na osnove fosfatnyx svyazuyushhix [Coatings based on phosphate binders]. Steklo i keramika [Glass and ceramics]. 2000, no. 6. pp. 28–29. (in Russian).

Gorshkov V.S. Termografiya stroitel'nyx materialov [Thermography of building materials]. Moskva: Strojizdat, 1968, 238 p. (in Russian).

Dachuan Chen, Liping He and Shouping Shang Study on aluminum phosphate binder and related Al2O3–SiC ceramic coating. Materials Science and Engineering: A. Vol. 348, iss. 1–2. pp. 29–35.

Zagorodnij A.B., Zhuravel' V.I., Volchuk V.N., Veselova S.I., Lyasota A.V. and Lyubushkin V.I. Rentgenofazovyj analiz zashhitnogo pokrytiya na osnove polifosfatov, poluchennogo plazmennym napyleniem [X-ray phase analysis of a protective coating based on polyphosphates obtained by plasma spraying]. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. Pridnepr. gos. akad. str-va i arxitektury [Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnepropetrovsk, 2012, iss. 64, pp. 315–318. (in Russian).

Kopejkin V.A., Kliment'eva V.S. and Krasnyj B.L. Ogneupornye rastvory na fosfatnyx svyazuyushhix [Refractory solutions on phosphate binders]. Moskva: Metallurgiya, 1986, 102 p. (in Russian).

Kopejkin V.A., Kudryashova A.I., Kuz'minskaya L.N., Rashkovan I.L. and Tanaev I.V. Obrazovanie amorfnoj fazy pri cementacii materialov na osnove alyumosfatnogo svyazujushhego [Amorphous phase formation during the materials cementation based on an alumina binder]. Seriya: Neorganicheskie materialy [Series: Inorganic materials]. Izvestiya Akademii nauk SSSR [Proceedings of the USSR Academy of Sciences]. 1967, no 4, pp. 737–739. (in Russian).

Rashkovan I.L. Kuz'minskaya L.N. and Kopejkin V.A. K voprosu o termicheskix prevrashheniyax alyumofosfatnogo svyazuyushhego [To the problem of thermal transformations of an aluminophosphate binder]. Seriya: Neorganicheskie materialy [Series: Inorganic materials]. Izvestiya AN SSSR [Proceedings of the USSR Academy of Sciences]. 1966, no. 3, pp. 541–549. (in Russian).

Remi G. Kurs neorganicheskoj himii: v 2 t. [Inorganic chemistry course: in 2 volums]. Moskva: Izd-vo inostr. lit.,1963–1966. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Алешина Л. А. Рентгенография кристаллов : учеб. пособие / Л. А. Алешина, О. Н. Шиврин. – Петрозаводск : Типогр. им. Анохина, 2004. – 320 с.

 

Большаков В. І. Вплив відпалу на фазовий склад ущільнювального покриття на основі АФС (алюмофосфатної сполуки) / В. І. Большаков, С. І. Веселова, О. Б. Загородній // Металознавство та термічна обробка металів / Придніпр. держ. акад. буд-ва та архітектури. – 2015. – № 4. – С. 20–25.

 

Бритун В. Ф. Мартенситные превращения в углероде и нитриде бора / В. Ф. Бритун, А. В. Курдюмов // Сверхтвердые материалы. – 2001. – № 2. – С. 3–14.

 

Жаростойкое покрытие для лопаток турбин ГТД / В. Е. Ведь, Ю. А. Гусев, Н. И. Гусева, Кахраи Камбиз // Авиационно-космическая техника и технология / Нац. Аэрокосмич. ун-т им. Н. Е. Жуковского «Харьков. авиац. ин-т». – 2012. – № 9. – С. 127–131. – Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/aktit_2012_9_25

 

Верещагин В. И. Покрытия на основе фосфатных связующих / В. И. Верещагин, Вас. В. Гузеев, Вит. В. Гузеев // Стекло и керамика. − 2000. − № 6. − C. 28–29.

 

Горшков В. С. Термография строительных материалов / В. С. Горшков. – Москва : Стройиздат, 1968. – 238 с.

 

Dachuan Chen. Study on aluminum phosphate binder and related Al2O3–SiC ceramic coating / Chen Dachuan, He Liping, Shang Shouping // Materials Science and Engineering : A. – Vol. 348, iss. 1–2. – Р. 29–35.

 

Рентгенофазовый анализ защитного покрытия на основе полифосфатов, полученного плазменным напылением / А. Б. Загородний, В. И.  Журавель, В. Н. Волчук, С. И. Веселова, А. В. Лясота, В. И. Любушкин // Строительство, материаловедение, машиностроение : сб. науч. тр. / Приднепр. гос. акад. стр-ва и архитектуры. – Днепропетровск, 2012. – Вып. 64. – С. 315–318.

 

Копейкин В. А. Огнеупорные растворы на фосфатных связующих / В. А. Копейкин, В. С. Климентьева, Б. Л. Красный. – Москва : Металлургия, 1986. – 102 с.

 

Образование аморфной фазы при цементации материалов на основе алюмосфатного связующего / В. А. Копейкин, А. И. Кудряшова, Л. Н. Кузьминская, И. Л.  Рашкован, И. В.  Танаев // Известия Академии наук СССР. Cерия : Неорганические материалы. – 1967. – № 4. – С. 737–739.

 

Рашкован И. Л. К вопросу о термических превращениях алюмофосфатного связующего / И. Л. Рашкован, Л. Н. Кузьминская, В. А. Копейкин // Известия АН СССР. Cерия : Неорганические материалы. – 1966. – № 3 – С. 541–549.

 

Реми Г. Курс неорганической химии : в 2 т. : пер. с нем. / Г. Реми. – Москва : Изд-во иностр. лит., 1963–1966.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі