Термические и газодинамические методы нанесения функциональных покрытий. Перспективы детонационного напыления

Журнал: №5-2024
Авторы:

Бондаренко Д.О.,
Подгорный Д.С.,
Строкова В.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-48-69
УДК: 693.554.38

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Представлен многокритериальный анализ экспериментальных исследований методов нанесения покрытий на различные материалы, описаны перспективы их применения для создания защитных покрытий на поверхности бетонных изделий. Собранный материал обобщен и структурирован по методам и исходным параметрам нанесения, применяемому оборудованию и свойствам получаемых покрытий. Проведена оценка публикационной активности по российской научной электронной библиотеке (eLibrary) и полнотекстовой базе данных (ScienceDirect), которая является информационной платформой Elsevier. Проведен статистический анализ диссертационных исследований в области получения газотермических покрытий на строительных материалах. Показано, что существуют значительные перспективы применения метода газотермического детонационного напыления для создания полифункциональных защитных покрытий на поверхности бетонных изделий, работающих в экстремальных условиях, который ранее использовался только для получения покрытий на поверхности изделий, изготовленных из углеродных композиционных материалов, керамики, металлов, сплавов и др. Данный метод позволяет напылять металлические и минеральные порошки на поверхность материалов с образованием плотных покрытий с высокими адгезионными характеристиками.
Д.О. БОНДАРЕНКО, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Д.С. ПОДГОРНЫЙ, магистрант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
В.В. СТРОКОВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова (308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46)

1. Лавро В.Н. Исследование и разработка технологии нанесения износостойких ионно-плазменных покрытий на режущий инструмент из быстрорежущей стали // Современные материалы, техника и технологии. 2017. № 6 (14). С. 36–41.
1. Lavro V.N. The research and development of application technology of wear-resistant ion-plasma coatings for cutting tools of high speed steel. Sovremennyye materialy, tekhnika i tekhnologii. 2017. No. 6 (14), pp. 36–41. (In Russian).
2. Ненашев М.В., Ибатуллин И.Д., Журавлев А.Н., Ганигин С.Ю., Усачев В.В., Карякин Д.Ю., Дьяконов А.С., Паклев В.Р., Рахимова А.В. Применение детонационных покрытий в технологии машиностроения // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13. № 4–3. С. 830–834.
2. Nenashev M.V., Ibatullin I.D., Zhuravlev A.N., Ganigin S.Yu., Usachyov V.V., Karjakin D.J., Djakonov A.S., Paklev V.R., Rahimova A.V. Application of detonation coverings in technology of mechanical engineering. Izvestiya of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2011. Vol. 13. No. 4–3, pp. 830–834. (In Russian).
3. Витковская А.А. Современное оборудование для плазменного напыления, применяемое на машиностроительных предприятиях // Евразийский научный журнал. 2019. № 8. С. 11–13.
3. Vitkovskaya A.A. Modern equipment for plasma sputter applicable at machine-building enterprises. Еvraziyskiy nauchnyy zhurnal. 2019. No. 8, pp. 11–13. (In Russian).
4. Жидик Ю.С., Троян П.Е. Технология формирования покрытий на светодиодных гетероструктурах методом магнетронного распыления на примере нанесения пленок ITO // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2014. № 4 (34). С. 52–55.
4. Zhidik Y.S., Troyan P.E. Formation technology of LED heterostructure coating by magnetron sputtering on the example of ITO film application. Proceedings of Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics. 2014. No. 4 (34), pp. 52–55. (In Russian).
5. Брусенцов Ю.А., Филатов И.С., Проценко И.Г. Получение микро- и наноразмерных пленок металлов и сплавов для оптоэлектронных устройств // Вестник Тамбовского университета. Сер.: Естественные и технические науки. 2010. Т. 15. № 1. С. 233–234.
5. Brusentsov Yu.A., Filatov I.S., Procenko I.G. Reception of micro and nano-sized foils of metals and alloys for optic-electronic devices. Vestnik of the Tambov University. Series Natural and Technical Sciences. 2010. Vol. 15. No. 1, pp. 233–234. (In Russian).
6. Лясников В.Н., Гавкина М.С., Протасова Н.В. Электроплазменное напыление функциональных наноструктурированных покрытий в электронике и медицине // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2014. Т. 4. № 1 (77). С. 92–96.
6. Lyasnikov V.N., Gavkina M.S., Protasova N.V. Elecrolytic plasma spraying technology for nanostructured coating deposition applied in electronics and medicine. Vestnik of the Saratov State Technical University. 2014. Vol. 4. No. 1 (77), pp. 92–96. (In Russian).
7. Сурменев Р.А., Сурменева М.А., Пичугин В.Ф., Эппле М. ВЧ-магнетронные кальций-фосфатные покрытия на материалах медицинских имплантатов // Известия Томского политехнического университета. 2009. Т. 315. № 2. С. 138–141.
7. Surmenev R.A., Surmeneva M.A., Pichugin V.F., Apple M. HF-magnetron calcium-phosphate coatings on materials of medical implants. Izvestiya of Tomsk Polytechnic University. 2009. Vol. 315. No. 2, pp. 138–141. (In Russian).
8. Бессмертный В.С., Бондаренко Н.И., Борисов И.Н., Бондаренко Д.О. Получение защитно-декоративных покрытий на стеновых материалах методом плазменного оплавления. Белгород: БГТУ, 2014. 104 с.
8. Bessmertny V.S., Bondarenko N.I., Borisov I.N., Bondarenko D.O. Polucheniye zashchitno-dekorativnykh pokrytiy na stenovykh materialakh metodom plazmennogo oplavleniya [Obtaining protective and decorative coatings on wall materials using plasma melting]. Belgorod: BGTU. 2014. 104 p.
9. Бессмертный В.С., Дюмина П.С., Бондаренко Н.И. Плазменное глазурование стеновых строительных материалов из бетона. Белгород: БУКЭП, 2014. 130 с.
9. Bessmertny V.S., Dyumina P.S., Bondarenko N.I. Plazmennoye glazurovaniye stenovykh stroitel’nykh materialov iz betona [Plasma glazing of concrete wall building materials]. Belgorod: BUKEP. 2014. 130 p.
10. Баженов Ю.М., Федосов С.В., Щепочкина Ю.А., Акулова М.В. Высокотемпературная отделка бетона стекловидными покрытиями. М.: АСВ, 2005. 128 с.
10. Bazhenov Yu.M., Fedosov S.V., Shchepochkina Yu.A., Akulova M.V. Vysokotemperaturnaya otdelka betona steklovidnymi pokrytiyami [High temperature finishing of concrete with glassy coatings]. Moscow: ASV. 2005. 128 p.
11. Федосов С.В., Акулова М.В. Плазменная металлизация бетонов. М.: АСВ, 2003. 120 с.
11. Fedosov S.V., Akulova M.V. Plazmennaya metallizatsiya betonov [Plasma metallization of concrete]. Moscow: ASV. 2003. 120 p.
12. Федосов С.В., Акулова М.В., Щепочкина Ю.А., Подлозный Э.Д., Науменко Н.Н. Плазменное оплавление строительных композитов. М.: АСВ; Иваново: ИГАСУ, 2009. 228 с.
12. Fedosov S.V., Akulova M.V., Shchepochkina Yu.A., Podlozny E.D., Naumenko N.N. Plazmennoye oplavleniye stroitel’nykh kompozitov [Plasma melting of building composites]. Moscow: ASV; Ivanovo: IGASU. 2009. 228 p.
13. Бондаренко Д.О., Строкова В.В. Технология композиционного отделочного материала, модифицированного низкотемпературной плазмой. Белгород: БГТУ, 2019. 130 с.
13. Bondarenko D.O., Strokova V.V. Tekhnologiya kompozitsionnogo otdelochnogo materiala, modifitsirovannogo nizkotemperaturnoy plazmoy [Technology of composite finishing material modified by low-temperature plasma]. Belgorod: BGTU. 2019. 130 p.
14. Бондаренко Д.О. Подбор и анализ сырьевых компонентов для защитного и декоративного слоя композиционного материала // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2021. № 12. С. 27–33. DOI: 10.34031/2071-7318-2021-6-12-27-33.
14. Bondarenko D.O. Selection and analysis of raw materials for a protective and decorative layer of composite material. Vestnik of the BSTU named after V.G. Shukhov. 2021. No. 12, pp. 27–33. (In Russian). DOI: 10.34031/2071-7318-2021-6-12-27-33
15. Волокитин Г.Г., Скрипникова Н.К., Шиляев А.М., Петроченко В.В. Плазменные технологии в строительстве. Томск: ТГАСУ, 2005. 290 с.
15. Volokitin G.G., Skripnikova N.K., Shilyaev A.M., Petrochenko V.V. Plazmennyye tekhnologii v stroitel’stve [Plasma technologies in construction]. Tomsk: TGASU. 2005. 290 p.
16. Скрипникова Н.К., Волокитин Г.Г., Волокитин О.Г. Плазмохимические процессы в силикатных материалах. Томск: ТГАСУ, 2014. 250 с.
16. Skripnikova N.K., Volokitin G.G., Volokitin O.G. Plazmokhimicheskiye protsessy v silikatnykh materialakh [Plasma-chemical processes in silicate materials]. Tomsk: TGASU. 2014. 250 p.
17. Скрипникова Н.К., Луценко А.В., Волокитин Г.Г., Волокитин О.Г. Создание стеклокристаллических материалов с использованием низкотемпературной плазмы. Томск: ТГАСУ, 2015. 128 с.
17. Skripnikova N.K., Lutsenko A.V., Volokitin G.G., Volokitin O.G. Sozdaniye steklokristallicheskikh materialov s ispol’zovaniyem nizkotemperaturnoy plazmy [Creation of glass-crystalline materials using low-temperature plasma]. Tomsk: TGASU. 2015. 128 p.
18. Буянтуев С.Л., Былкова Н.В. Строительные материалы на основе местного сырья с защитно-декоративными покрытиями, полученными при обработке низкотемпературной плазмой. Улан-Удэ: ВСГТУ, 2010. 115 с.
18. Buyantuev S.L., Bylkova N.V. Stroitel’nyye materialy na osnove mestnogo syr’ya s zashchitno-dekorativnymi pokrytiyami, poluchennymi pri obrabotke nizkotemperaturnoy plazmoy [Construction materials based on local raw materials with protective and decorative coatings obtained by processing with low-temperature plasma]. Ulan-Ude: VSTU. 2010. 115 p.
19. Буянтуев С.Л., Былкова Н.В., Заяханов М.Е. Защитно-декоративные покрытия на строительных изделиях с использованием сырьевых материалов Бурятии // Строительные материалы. 2002. № 8. С. 22–23.
19. Buyantuev S.L., Bylkova N.V., Zayakhanov M.E. Protective and decorative coatings on construction products using raw materials from Buryatia. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2002. No. 8, pp. 22–23. (In Russian).
20. Подлозный Э.Д., Митюшев В.В. Теплопроводность двухслойной композитной прямоугольной плиты, оплавляемой движущимся источником тепла. Ч. 1. Современные методы проектирования машин. Расчет, конструирование и технология изготовления: Сборник трудов Первой Международной научно-технической конференции. Минск, 2002. Вып. 1. Т. 3. С. 89–94.
20. Podlozny E.D., Mityushev V.V. Thermal conductivity of a two-layer composite rectangular plate melted by a moving heat source. Part 1. Modern methods of machine design. Calculation, design and manufacturing technology: Collection of proceedings of the first International Scientific and Technical Conference. Minsk. 2002. Iss. 1. Vol. 3, pp. 89–94. (In Russian).
21. Подлозный Э.Д., Митюшев В.В. Теплопроводность двухслойной композитной прямоугольной плиты, оплавляемой движущимся источником тепла. Ч. 2. Современные методы проектирования машин. Расчет, конструирование и технология изготовления: Сборник трудов Первой Международной научно-технической конференции. Минск, 2002. Вып. 1. Т. 3. С. 94–99.
21. Podlozny E.D., Mityushev V.V. Thermal conductivity of a two-layer composite rectangular plate melted by a moving heat source. Part 2. Modern methods of machine design. Calculation, design and manufacturing technology: Collection of proceedings of the first International Scientific and Technical Conference. Minsk. 2002. Iss. 1. Vol. 3, pp. 94–99. (In Russian).
22. Подлозный Э.Д. Физико-химические процессы при термообработке композиционных материалов. Современные методы проектирования машин. Качество изделий машиностроения. Проектирование материалов и конструкций: Республиканский межведомственный сборник научных трудов. Минск. 2004. Вып. 2. Т. 2. С. 142–148.
22. Podlozny E.D. Physico-chemical processes during heat treatment of composite materials. Modern methods of machine design. Quality of mechanical engineering products. Design of materials and structures: Republican interdepartmental collection of scientific works. Minsk. 2004. Iss. 2. Vol. 2, pp. 142–148. (In Russian).
23. Крохин В.П., Бурлаков А.И., Бессмертный В.С., Попов В.И. Декоративная отделка поверхности строительных материалов плазменным способом. Химическая технология строительных материалов: Сборник трудов. М., 1980. С. 125–129.
23. Krokhin V.P., Burlakov A.I., Bessmertny V.S., Popov V.I. Decorative finishing of the surface of building materials using the plasma method. Chemical technology of building materials: Collection of works. Moscow. 1980, pp. 125–129. (In Russian).
24. Бессмертный В.С. Плазменная декоративная обработка глиняного кирпича // Строительные материалы. 1983. № 10. С. 27.
24. Bessmertny V.S. Plasma decorative processing of clay brick. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 1983. No. 10, p. 27. (In Russian).
25. Nemets I.I., Krokhin V.P., Bessmertnyi V.S. Plasma treatment of wall ceramics. Glass and Ceramics. 1988. Vol. 44. No. 6, pp. 257–260. DOI: 10.1007/BF00701422
26. Bessmertnyi V.S., Parshin N.M., Lyashko A.A., Krokhin V.P., Osykov A.A. Engobing of wall ceramics using the plasma spraying method. Glass and Ceramics. 2000. Vol. 57. No. 1–2, pp. 61–63. DOI: 10.1007/bf02681487
27. Bessmertnyi V.S., Panasenko V.A., Glaz V.N., Krokhin V.P., Nikiforova E.P. Glazing of wall ceramics using air cooling. Glass and Ceramics. 2000. Vol. 57. No. 3–4, pp. 127–129. DOI: 10.1007/bf02681526
28. Бессмертный В.С., Ильина И.А., Бондаренко Н.И. Плазменное глазурование стеновых строительных материалов автоклавного твердения // Международный журнал экспериментального образования. 2012. № 5. С. 110.
28. Bessmertny V.S., Ilyina I.A., Bondarenko N.I. Plasma glazing of autoclaved wall building materials. Mezhdunarodnyy zhurnal eksperimental’nogo obrazovaniya. 2012. No. 5, p. 110. (In Russian).
29. Здоренко Н.М., Бессмертный В.С., Дюмина П.С., Бондаренко Д.О., Кочурин Д.В. Плазмохимическое модифицирование блочных теплоизоляционных материалов // Фундаментальные исследования. 2018. № 6. С. 9–14.
29. Zdorenko N.M., Bessmertnyy V.S., Dyumina P.S., Bondarenko D.O., Kochurin D.V. Plasmochemical modifying of block heat-insulating materials. Fundamental’nyye issledovaniya. 2018. No. 6, pp. 9–14. (In Russian).
30. Бондаренко Н.И., Бондаренко Д.О. Влияние плазмохимического модифицирования на микроструктуру стекловидного защитно-декоративного покрытия на бетоне // Вестник технологического университета. 2022. Т. 25. № 1. С. 49–51.
30. Bondarenko N.I., Bondarenko D.O. The influence of plasma-chemical modification on the microstructure of a glassy protective-decorative coating on concrete. Vestnik tekhnologicheskogo universiteta. 2022. Vol. 25. No. 1, pp. 49–51. (In Russian).
31. Бондаренко Н.И., Бессмертный В.С., Борисов И.Н., Тимошенко Т.И., Слабинская И.А., Бондаренко Д.О., Макаров А.В. Исследование кинетики дегидратации глиноземистого цемента в условиях неизотермического нагрева // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 5. С. 155–160.
31. Bondarenko N.I., Bessmertniy V.S., Borisov I.N., Tymoshenko T.I., Slabinskaya I.A., Bondarenko D.O., Makarov A.V. Research of kinetics of dehydration of aluminous cement in the conditions of not isothermal heating. Vestnik of the BSTU named after V.G. Shukhov. 2016. No. 5, pp. 155–160. (In Russian).
32. Бондаренко Н.И., Бессмертный В.С., Борисов И.Н., Тимошенко Т.И., Буршина Н.А. Бетоны с защитно-декоративными покрытиями на основе алюминатных цементов, оплавленные плазменной струей // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. № 2. С. 181–185.
32. Bondarenko N.I., Bessmertniy V.S., Borisov I.N., Tymoshenko T.I., Burshina N.A. The concrete with protective and decorative coverings on the basis of alyuminatny cements which are melted off by the plasma stream. Vestnik of the BSTU named after V.G. Shukhov. 2016. No. 2, pp. 181–185. (In Russian).
33. Bondarenko D.O., Strokova V.V., Timoshenko T.I., Rozdol’skaya I.V. Plasma-chemical modification of facing composite material on the basis of hollow glass microspheres with decorative protective coating. Inorganic Materials: Applied Research. 2019. Vol. 10. No. 2, pp. 445–450. DOI: 10.30791/1028-978X-2018-8-72-80
34. Бондаренко Д.О., Бессмертный В.С., Строкова В.В., Бондаренко Н.И. Процессы образования ликваций, термодиффузии и испарения в облицовочном композиционном материале при плазмохимическом модифицировании // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2018. № 7. С. 65–70. DOI: 10.12737/article_5b4f02bd57c851.94144673
34. Bondarenko D.O., Bessmertnyi V.S., Strokova V.V., Bondarenko N.I. Processes of formation of liquacia, thermodiffusion and evaporation in facing composite material in plasmochemical modification. Vestnik of the BSTU named after V.G. Shukhov. 2018. No. 7, pp. 65–70. (In Russian). DOI: 10.12737/article_5b4f02bd57c851.94144673
35. Bondarenko D.O., Strokova V.V. Operating properties of the coating, depending on the composition during plasma-chemical modification. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 341 (1). 012141. DOI: 10.1088/1755-1315/341/1/012141
36. Буянтуев С.Л., Былкова Н.В., Заяханов М.Е., Урханова Л.А. Исследование свойств облицовочных материалов, обработанных плазмой // Вестник Бурятского университета. Сер. 9, Физика и техника. 2001. Вып. 1. С. 79–83.
36. Buyantuev S.L., Bylkova N.V., Zayakhanov M.E., Urkhanova L.A. Study of the properties of facing materials treated with plasma. Vestnik of the Buryat University. Series 9. Physics and technology. 2001. Iss. 1, pp. 79–83. (In Russian).
37. Li Z.M. Exploring float glass powder as corrosion resistant glass coating applied to concrete by flame spraying. Dissertation, RWTH Aachen Universität, 2014. 87 p.
38. Árias J.A., Hurtado F.M., Vargas F., Estrada G., Cadavid E., Rincón Ortiz M., Palacio C.C., Vargas F. Pelletisation by tumbling as an alternative method of agglomerating nanometric particles for use as feedstock in bi-modal structured flame-sprayed ceramic coatings. Ceramics International. 2019. Vol. 45. Iss. 16, pp. 20936–20944. DOI: 10.1016/j.ceramint.2019.07.083
39. Peña-Rodríguez G., Dulce-Moreno H., Daza-Ramírez J., Orozco-Hernández S., Vargas-Galvis F. Mechanical and tribological behavior of red clay ceramic tiles coated with fly ash powders by thermal spraying technique. Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 792. 012026. DOI: 10.1088/1742-6596/792/1/012026
40. Maury-Ramirez A., Nikkanen J. P., Honkanen M., Demeestere K., Levänen E., de Belie N. TiO2 coatings synthesized by liquid flame spray and low temperature sol-gel technologies on autoclaved aerated concrete for air-purifying purposes. Materials Characterization. 2014. Vol. 87, pp. 74–85. DOI: 10.1016/j.matchar.2013.10.025
41. Pimenoff J.A., Hovinen A.K., Rajala M.J. Nanostructured coatings by liquid flame spraying. Thin Solid Films. 2009. Vol. 517. Iss. 10, pp. 3057–3060. DOI: 10.1016/j.tsf.2008.11.082
42. Бондаренко Н.И., Бессмертный В.С., Ильина И.А., Гащенко Э.О. Глазурование изделий из бетона с использованием факела низкотемпературной плазмы // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2012. № 2. С. 124–127.
42. Bondarenko N.I., Bessmertny V.S., Ilyina I.A., Gashchenko E.O. Glazing of concrete products using a low-temperature plasma torch. Vestnik of the BSTU named after V.G. Shukhov. 2012. No. 2, pp. 124–127. (In Russian).
43. Бессмертный В.С., Ляшко А.А., Панасенко В.А., Антропова И.А., Бондаренко Н.И., Крахт В.Б., Бахмутская О.Н. Плазменная металлизация изделий из бетона // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2011. № 11. С. 113.
43. Bessmertny V.S., Lyashko A.A., Panasenko V.A., Antropova I.A., Bondarenko N.I., Krakht V.B., Bakhmutskaya O.N. Plasma metallization of concrete products. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanii. 2011. No. 11, pp. 113. (In Russian).
44. Волошко Н.И., Ковальченко Н.А., Здоренко Н.М., Купавцев Э.И. Повышение коррозионной стойкости бетонных изделий методом плазменной обработки // Международный журнал экспериментального образования. 2017. № 1. С. 114.
44. Voloshko N.I., Kovalchenko N.A., Zdorenko N.M., Kupavtsev E.I. Increasing the corrosion resistance of concrete products by plasma treatment. Mezhdunarodnyi zhurnal eksperimental’nogo obrazovaniya. 2017. No. 1, p. 114. (In Russian).
45. Bartuli C., Lusvarghi L., Manfredini T., Valente T. Thermal spraying to coat traditional ceramic substrates: Case studies. Journal of the European Ceramic Society. 2007. Vol. 27. Iss. 2–3, pp. 1615–1622. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.05.049
46. Bolelli G., Lusvarghi L., Manfredini T., Siligardi C. Devitrification behaviour of plasma-sprayed glass coatings. Journal of the European Ceramic Society. 2007. Vol. 27. Iss. 2–3, pp. 623–628. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2006.04.119
47. Bolelli G., Cannillo V., Lusvarghi L., Manfredini T., Siligardi C., Bartuli C., Loreto A., Valente T. Plasma-sprayed glass-ceramic coatings on ceramic tiles: Microstructure, chemical resistance and mechanical properties. Journal of the European Ceramic Society. 2005. Vol. 25. Iss. 11, pp. 1835–1853. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2004.06.018
48. Chen X., Gong Y., Suo X., Huang J., Liu Y., Li H. Construction of mechanically durable superhydrophobic surfaces by thermal spray deposition and further surface modification. Applied Surface Science. 2015. Vol. 356, pp. 639–644. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.08.156
49. Lee H.S., Park J.H., Singh J.K., Ismail M.A. Deposition of coating to protect waste water reservoir in acidic solution by arc thermal spray process. Advances in Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 2018. 4050175. DOI: 10.1155/2018/4050175
50. Lee H.-S., Park J.-H., Singh J., Ismail M. Protection of reinforced concrete structures of waste water treatment reservoirs with stainless steel coating using arc thermal spraying technique in acidified water. Materials. 2016. Vol. 9 (9). 753. DOI: 10.3390/ma9090753
51. Lee H.-S., Park J., Singh J.K., Choi H.-J., Mandal S., Jang J.-M., Yang H.-M. Electromagnetic shielding performance of carbon black mixed concrete with Zn–Al metal thermal spray coating. Materials. 2020. Vol. 13 (4). 895. DOI: 10.3390/ma13040895
52. Mikhailov M.M., Ul’yanitskii V.Yu., Vlasov V.A., Sokolovskiy A.N., Lovitskii A.A. Thermostabilizing BaTiO3 coatings synthesized by detonation spraying method. Surface and Coatings Technology. 2017. Vol. 319, pp. 70–75. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2017.03.069
53. Suresh Babu P., Chanikya Rao P., Jyothirmayi A., Sudharshan Phani P., Rama Krishna L., Srinivasa Rao D. Evaluation of microstructure, property and performance of detonation sprayed WC-(W,Cr)2C-Ni coatings. Surface and Coatings Technology. 2018. Vol. 335, pp. 345–354. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2017.12.055
54. Kilic M., Ozkan D., Gok M.S., Karaoglanli A.C. Room- and high temperature Wear Resistance of MCrAlY coatings deposited by detonation gun (D-gun) and supersonic plasma spraying (SSPS) techniques. Coatings. 2020. Vol. 10 (11). 1107. DOI: 10.3390/coatings10111107
55. Ulianitsky V.Yu., Rybin D.K., Ukhina A.V., Bokhonov B.B., Dudina D.V., Samodurova M.N., Trofimov E.A. Structure and composition of Fe-Co-Ni and Fe-Co-Ni-Cu coatings obtained by detonation spraying of powder mixtures. Materials Letters. 2021. Vol. 290. 129498. DOI: 10.1016/j.matlet.2021.129498
56. Shtertser A.A., Batraev I.S., Ulianitsky V.Y., Kuchumova I.D., Bulina N.V., Ukhina A.V., Bokhonov B.B., Dudina D.V., Trinh P.V., Phuong D.D. Detonation spraying of Ti-Cu mixtures in different atmospheres: Carbon, nitrogen and oxygen uptake by the powders. Surfaces and Interfaces. 2020. Vol. 21. 100676. DOI: 10.1016/j.surfin.2020.100676
57. Babu P.S., Sen D., Jyothirmayi A., Krishna L.R., Rao D.S. Influence of microstructure on the wear and corrosion behavior of detonation sprayed Cr2O3–Al2O3 and plasma sprayed Cr2O3 coatings. Ceramics International. 2018. Vol. 44. Iss. 2, pp. 2351–2357. DOI: 10.1016/j.ceramint.2017.10.203
58. Xie L., Xiong X., Zeng Y., Wang Y. The wear properties and mechanism of detonation sprayed iron-based amorphous coating. Surface and Coatings Technology. 2019. Vol. 366, pp. 146–155. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2019.03.028
59. Dudina D.V., Pribytkov G.A., Krinitcyn M.G., Korchagin M.A., Bulina N.V., Bokhonov B.B., Batraev I.S., Rybin D.K., Ulianitsky V.Y. Detonation spraying behavior of TiCx–Ti powders and the role of reactive processes in the coating formation. Ceramics International. 2016. Vol. 42. Iss. 1, pp. 690–696. DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.08.166
60. Kamal S., Jayaganthan R., Prakash S., Kumar S. Hot corrosion behavior of detonation gun sprayed Cr3C2–NiCr coatings on Ni and Fe-based superalloys in Na2SO4-60% V2O5 environment at 900оC. Journal of Alloys and Compounds. 2008. Vol. 463. Iss. 1–2, pp. 358–372. DOI: 10.1016/j.jallcom.2007.09.019
61. Cui S., Zhai H., Li W., Fan X., Li X., Ning W., Xiong D. Microstructure and corrosion resistance of Fe-based amorphous coating prepared by detonation spray. Surface and Coatings Technology. 2020. Vol. 399. 126096. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2020.126096
62. Moghaddam A.O., Samodurova M., Mikhailov D., Trofimov E. High entropy intermetallic coatings fabricated by detonation spraying. Materials Letters. 2022. Vol. 311. 131560. DOI: 10.1016/j.matlet.2021.131560
63. Zhou Z., Wang L., Wang F.C., Liu Y.B. Formation and corrosion behavior of Fe-based amorphous metallic coatings prepared by detonation gun spraying. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009. Vol. 19. Suppl. 3, pp. s634–s638. DOI: 10.1016/S1003-6326(10)60123-9
64. Rakhadilov B., Maulet M., Abilev M., Sagdoldina Z., Kozhanova R. Structure and tribological properties of Ni-Cr-Al-based gradient coating prepared by detonation spraying. Coatings. 2021. Vol. 11. Iss. 2. 218. DOI: 10.3390/coatings11020218
65. Kantay N., Rakhadilov B., Kurbanbekov S., Yeskermessov D., Yerbolatova G., Apsezhanova A. Influence of detonation-spraying parameters on the phase composition and tribological properties of Al2O3 coatings. Coatings. 2021. Vol. 11. Iss. 7. 793. DOI: 10.3390/coatings11070793
66. Ulianitsky V.Y., Batraev I.S., Shtertser A.A., Dudina D.V., Bulina N.V., Smurov I. Detonation spraying behaviour of refractory metals: Case studies for Mo and Ta-based powders. Advanced Powder Technology. 2018. Vol. 29. Iss. 8, pp. 1859–1864. DOI: 10.1016/j.apt.2018.04.023
67. Babu P.S., Basu B., Sundararajan G. The influence of erodent hardness on the erosion behavior of detonation sprayed WC-12Co coatings. Wear. 2011. Vol. 270. Iss. 11–12, pp. 903–913. DOI: 10.1016/j.wear.2011.02.019
68. Yuan F.H., Chen Z.X., Huang Z.W., Wang Z.G., Zhu S.J. Oxidation behavior of thermal barrier coatings with HVOF and detonation-sprayed NiCrAlY bondcoats. Corrosion Science. 2008. Vol. 50. Iss. 6, pp. 1608–1617. DOI: 10.1016/j.corsci.2008.02.002
69. Du H., Hua W., Liu J., Gong J., Sun C., Wen L. Influence of process variables on the qualities of detonation gun sprayed WC-Co coatings. Materials Science and Engineering: A. 2005. Vol. 408. Iss. 1–2, pp. 202–210. DOI: 10.1016/j.msea.2005.08.008
70. Kuchumova I.D., Batraev I.S., Ulianitsky V.Y., Shtertser A.A., Gerasimov K.B., Ukhina A.V., Bulina N.V., Bataev I.A., Koga G.Y., Guo Y., Botta W.J., Kato H., Wada T., Bokhonov B.B., Dudina D.V., Jorge A.M. Formation of metallic glass coatings by detonation spraying of a Fe66Cr10Nb5B19 powder. Metals. 2019. Vol. 9. Iss. 8. 846. DOI: 10.3390/met9080846
71. Liao W.B., Wu Z.X., Lu W., He M., Wang T., Guo Z., Huang J. Microstructures and mechanical properties of CoCrFeNiMn high-entropy alloy coatings by detonation spraying. Intermetallics. 2021. Vol. 132. 107138. DOI: 10.1016/j.intermet.2021.107138
72. Senderowski C., Bojar Z. Gas detonation spray forming of Fe-Al coatings in the presence of interlayer. Surface and Coatings Technology. 2008. Vol. 202. Iss. 15, pp. 3538–3548. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2007.12.029
73. Kuchumova I.D., Batraev I.S., Cherkasova N.Y., Rybin D.K., Ukhina A.V., Botta W.J., Koga G.Y., Jorge A.M. The influence of the O2/C2H2 ratio on the structure and properties of Fe66Cr10Nb5B19 detonation coatings. Materials Today: Proceedings. 2019. Vol. 25, pp. 384–386. DOI: 10.1016/j.matpr.2019.12.098
74. Sundararajan G., Sen D., Sivakumar G. The tribological behaviour of detonation sprayed coatings: The importance of coating process parameters. Wear. 2005. Vol. 258. Iss. 1–4, pp. 377–391. DOI: 10.1016/j.wear.2004.03.022
75. Ulianitsky V.Y., Dudina D.V., Shtertser A.A., Smurov I. Computer-controlled detonation spraying: Flexible control of the coating chemistry and microstructure. Metals. 2019. Vol. 9. Iss. 12. 1244. DOI: 10.3390/met9121244
76. Ulianitsky V.Y., Shtertser A.A., Batraev I.S., Rybin D.K. Fabrication of layered ceramic-metal composites by detonation spraying. Ceramics International. 2020. Vol. 46. Iss. 17, pp. 27903–27908. DOI: 10.1016/j.ceramint.2020.07.225
77. Ulianitsky V., Batraev I., Dudina D., Smurov I. Enhancing the properties of WC/Co detonation coatings using two-component fuels. Surface and Coatings Technology. 2017. Vol. 318, pp. 244–249. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2016.08.008
78. Kovaleva M., Prozorova M., Arseenko M., Tyurin Y., Kolisnichenko O., Yapryntsev M., Novikov V., Vagina O., Sirota V. Zircon-based ceramic coatings formed by a new multi-chamber gas-dynamic accelerator. Coatings. 2017. Vol. 7. Iss. 9. 142. DOI: 10.3390/coatings7090142
79. Kovaleva M., Prozorova M., Arseenko M., Tyurin Y., Kolisnichenko O., Vasilik N., Sirota V., Pavlenko I. Deposition and characterization of alumina-titania coating by multi-chamber gas-dynamic sprayer. Results in Physics. 2015. Vol. 5, pp. 1–2. DOI: 10.1016/j.rinp.2014.12.003
80. Kovaleva M., Tyurin Y., Vasilik N., Kolisnichenko O., Prozorova M., Arseenko M., Sirota V., Pavlenko I. Structure and microhardness of titanium-based coatings formed by multichamber detonation sprayer. Physics Research International. 2015. Vol. 2015. DOI: 10.1155/2015/532825
81. Kovaleva M., Goncharov I., Novikov V., Yapryntsev M., Vagina O., Pavlenko I., Sirota V., Tyurin Y., Kolisnichenko O. Effect of heat treatment on the microstructure and phase composition of ZrB2–MoSi2 coating. Coatings. 2019. Vol. 9. Iss. 12. 779. DOI: 10.3390/coatings9120779
82. Kovaleva M.G., Goncharov I.Y., Novikov V.Y., Yapryntsev M.N., Vagina O.N., Pavlenko I.N., Sirota V.V., Tyurin Y.N., Kolisnichenko O.V. Characteristics of ZrB2–ZrO2–MoSi2–Al coating on carbon/carbon composite obtained by a new multi-chamber detonation accelerator. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 872. Iss. 1. 012053. DOI: 10.1088/1757-899X/872/1/012053
83. Kovaleva M., Tyurin Y., Vasilik N., Kolisnichenko  O., Prozorova M., Arseenko M., Yapryntsev M., Sirota V., Pavlenko I. Effect of processing parameters on the microstructure and properties of WC–10Co–4Cr coatings formed by a new multi-chamber gas-dynamic accelerator. Ceramics International. 2015. Vol. 41. Iss. 10, pp. 15067–15074. DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.07.169
84. Патент РФ 2506341. Способ газодинамического детонационного ускорения порошков и устройство для его осуществления / Василик Н.Я., Тюрин Ю.Н., Колисниченко О.В. Заявл. 11.07.2012. Опубл. 10.02.2014.
84. Patent RF 2506341. Sposob gazodinamicheskogo detonatsionnogo uskoreniya poroshkov i ustroystvo dlya yego osushchestvleniya [Method of gas-dynamic detonation acceleration of powders and a device for its implementation]. Vasilik N.Ya., Tyurin Yu.N., Kolisnichenko O.V. Declared 11.07.2012. Published 10.02.2014. (In Russian).

Для цитирования: Бондаренко Д.О., Подгорный Д.С., Строкова В.В. Термические и газодинамические методы нанесения функциональных покрытий. Перспективы детонационного напыления // Строительные материалы. 2024. № 5. С. 48–69. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-824-5-48-69


Печать   E-mail