Bonjour à tous, ici Chengdu Daguang, fabricant de poudres pour projection thermique depuis 1996.

Pourquoi est-il nécessaire d'appliquer une couche d'apprêt avant la projection plasma de poudre céramique d'oxyde ? Quel est le rôle de la poudre d'apprêt dans ce procédé ? Il existe de nombreux types de poudres d'apprêt ; comment choisir la plus adaptée ?

Notre usine produit principalement les poudres d'apprêt suivantes : Ni20Cr, qui offre le meilleur rapport coût-performance et est la moins chère ; et NiCrAlY et NiCrCoAlY, qui sont à base de Ni20Cr avec ajout d'un alliage AlY.
Images au microscope électronique :

Premièrement, pourquoi est-il nécessaire de pré-revêtir une couche de base avant la projection plasma de poudre céramique d'oxyde ?

La première raison est que le revêtement obtenu par projection plasma de poudre céramique d'oxyde présente une liaison mécanique. Comparée à la liaison métallurgique formée après soudage oxyacétylénique, rechargement plasma et rechargement laser, sa résistance est intrinsèquement plus faible. La résistance d'une liaison par projection plasma est d'environ 50 MPa, tandis que celle d'une liaison métallurgique est généralement de l'ordre de 300 MPa.

La seconde raison tient au fait que le coefficient de dilatation thermique de l'acier ordinaire est d'environ 11 à 16 × 10⁻⁶/°C, tandis que celui des céramiques d'oxyde n'est que de 6 à 8 × 10⁻⁶/°C. De plus, les céramiques sont intrinsèquement fragiles et présentent une très faible ténacité, ce qui les rend susceptibles de se détacher même sous de légers chocs. Lors du refroidissement après la projection plasma et l'alternance de températures chaudes et froides sur la pièce, les différences de vitesse de retrait engendrent d'importantes contraintes de cisaillement au sein du revêtement, provoquant sa fissuration et son décollement complet.

Notre poudre de base a un coefficient de dilatation thermique de 13~17×10⁻⁶/℃, qui se situe entre celui des métaux et celui des céramiques, agissant comme une « couche tampon de contrainte » pour compenser la contrainte interne générée par les cycles thermiques.

Comment choisir la bonne poudre de base ?

Céramiques résistantes à l'usure à température ambiante (Al₂O₃, Cr₂O₃) : la poudre à base de nickel-chrome Ni20Cr est couramment utilisée ;

Céramiques barrières thermiques haute température (oxyde de zirconium stabilisé à l'oxyde d'yttrium YSZ, résistant aux hautes températures) : on utilise une poudre à base d'aluminium-yttrium NiCrAlY, résistante aux hautes températures et à l'oxydation ;

Résistance à la corrosion à haute température (sulfuration, sels fondus, corrosion gazeuse) : une poudre de base NiCrCoAlY est utilisée, car le cobalt peut améliorer considérablement la résistance à la corrosion par sulfuration à haute température et à la corrosion par sels fondus de vanadium.