Innotech

Kompozytowe powłoki węglikowe
do ochrony powierzchni krystalizatorów przemysłowych

Celem projektu na temat „Kompozytowe powłoki węglikowe do ochrony powierzchni krystalizatorów przemysłowych” jest opracowanie technologii pokrywania roboczych powierzchni płaskich krystalizatorów, stosowanych w procesie półciągłego odlewania metali nieżelaznych, kompozytowymi powłokami węglikowymi, zabezpieczającymi krystalizatory przed degradacją przez ciekły metal.

Innowacyjnym podejściem prowadzącym do ulepszenia krystalizatorów i przedłużenia ich żywotności jest modyfikacja powierzchni krystalizatorów, poprzez wytworzenie powłok ochronnych zapobiegających korozji i nalepianiu się ciekłego metalu. Powłoki muszą spełniać kilka kryteriów. Są to między innymi: brak zwilżalności przez ciekły metal, antykorozyjność, odporność na wysokie temperatury i szoki temperaturowe oraz dobra przewodność cieplna. Do tej pory, w celu zapobiegania degradacji krystalizatorów grafitowych poprzez utlenianie, nie podejmowano próby ich pokrywania powłokami ochronnymi.

W ramach projektu przewiduje się prace mające na celu dobór parametrów technologicznych natrysku termicznego (HVOF, natrysk plazmowy) oraz metody hybrydowej Arc-EB PVD , a także metody PA CVD, która została zastosowana przez członków zespołu do osadzania powłok diamentowych. Faza badawcza zostanie ponadto ukierunkowana na dobór oprzyrządowania technologicznego do realizacji projektowanych procesów obróbki powierzchniowej na powierzchniach roboczych wybranych krystalizatorów grafitowych oraz optymalizację parametrów wytwarzania powłok. Będzie to wymagało przeprowadzenia licznych prób osadzania powłok na podłożach grafitowych, a następnie oceny ich mikrostruktury specjalistycznymi metodami umożliwiającymi obserwację przy powiększeniach zapewniających rozdzielczość na poziomie nanometrycznym. Ze względu na unikatowe technologie i urządzenia zamierzone do zastosowania w przewidywanych pracach oraz oryginalny pomysł ulepszenia krystalizatorów badania można zaliczyć do nowatorskich i umożliwiających znaczny postęp w technologii odlewania metali i stopów.

Słowa kluczowe: kompozytowe powłoki, krystalizatory, struktura, natrysk termiczny, PVD, CVD, odlewanie metali i stopów