ВЕСТНИК КУЗБАССКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

В данной статье проведен анализ используемых материалов, способов получения и свойств многослойных плазменных покрытий, работающих в условиях высоких температур, и выбраны основные направления по исследованию процессов их формирования. Современные плазменные покрытия для высокотемпературного применения в большинстве вариантов - это многослойная система, состоящая из внешнего керамического слоя и жаростойкого металлического подслоя с рядом промежуточных металлокерамических слоев. Подслой необходим для понижения величин термических напряжений в созданном защитном покрытии, индуцированных различными коэффициентами термического расширения у металлических и керамических материалов. Промежуточные металлокерамические слои служат для монотонного выравнивания физико-механических свойств между основными слоями. Слой керамики создает необходимую термостойкость у покрытия. Однако при достаточно широком изучении плазменных защитных покрытий на базе диоксида циркония до сих пор полностью не решены вопросы по увеличению термостойкости керамических слоев и снижения их газопроницаемости. Для решения этой проблемы необходимо установить режимы нанесения слоев, обеспечивающие требуемые характеристики защитных покрытий, найти действенные способы управления уровнем остаточных напряжений и содержанием пор в покрытиях, разработать технологии получения многослойных защитных покрытий с плавным переходом технологических свойств по сечению покрытия от металлической подложки к слою керамики. Наиболее применяемыми способами формирования керамического слоя многослойных покрытий, работающих в условиях высоких температур, являются процессы плазменного напыления и электронно-лучевого испарения. В последнее время плазменный метод становится более предпочтительным, поскольку значительно снижает стоимость покрытий, позволяет более жестко управлять составом покрытия, характеризуется более высокой производительностью, обеспечивает гибкое регулирование процесса напыления. Качественные многослойные плазменные покрытия, работающие в условиях высоких температур, должны создаваться из материалов, обладающих равномерностью химического и фазового состава по всему сечению порошка, со строго оптимальными размерами и необходимой морфологией, для создания в сформированном покрытии максимального присутствия тетрагональной фазы с минимизацией размера зерен у фазовых включений.