Calcuation of the Equilibrium State and Thermodynamic Characteristics of Plasma-Forming Gases and Plasma–«Particle» System
https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-2-49-55
Abstract
The composition and thermodynamic characteristics of plasma-forming gases (Ar, N2, H2, and mixtures Ar + N2 and Ar + H2) depending on temperature are investigated using the thermodynamic simulation procedure. The equilibrium composition and thermodynamic properties of the plasma–«particle» system are modeled. Pure metals, oxides, manufacturing powders, and powder mixtures are considered as the particle. The influence of powder materials TiO2, Al2O3, and Fe2O3 on the variation in the heat content of plasma is investigated.
Keywords
simulation,
deposition,
plasma,
gas,
structure,
coating,
gas-thermal deposition,
thermodynamic properties
About the Authors
S. A. Il’inykh
Институт металлургии (ИМЕТ) УрО РАН, г. Екатеринбург
Russian Federation
Russian Federation
kand. tehn. nauk, st. nauch. sotrudnik laboratorii poroshkovyh, kompozicionnyh i nanomaterialov IMET UrO RAN (620016, g. Ekaterinburg, ul. Amundsena, 101). Tel.: (343) 232-90-96.
B. R. Gel’chinskii
Институт металлургии (ИМЕТ) УрО РАН, г. Екатеринбург
Russian Federation
Russian Federation
dokt. fiz.-mat. nauk, zavedujushhij toj zhe laboratoriej
V. A. Krashaninin
Институт металлургии (ИМЕТ) УрО РАН, г. Екатеринбург
Russian Federation
Russian Federation
kand. fiz.-mat. nauk, ved. nauch. sotrudnik toj zhe laboratorii
N. I. Il'inyh
Уральский технический институт связи и информатики (филиал) Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (УрТИСИ «СибГУТИ»), г. Екатеринбург
Russian Federation
Russian Federation
kand. fiz.-mat. nauk, docent kafedry vysshej matematiki i fiziki UrTISI «SibGUTI» (620109, g. Ekaterinburg, ul. Repina, 15). Tel.: (343) 359-91-02.
References
1. Хасуй А., Моригаки О. Наплавка и напыление. М.: Машиностроение, 1985.
2. Кудинов В.В. Плазменные покрытия. М.: Наука, 1977.
3. Свойства низкотемпературной плазмы и методы ее диагностики: Сб. статей / Отв. ред. М.Ф. Жуков. Новосибирск: Наука, 1977.
4. Кудинов В.В. // Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов. М.: Наука, 1973. C. 158.
5. Кудинов В.В., Пекшев П.Ю., Белащенко В.Е. и др. Нанесение покрытий плазмой. М.: Наука, 1990.
6. Анциферов В.Н., Бобров Г.В., Дружинин Л.К. Порошковая металлургия и напыленные покрытия. М.: Металлургия, 1987.
7. Борисов Ю.С., Харламов Ю.А., Сидоренко С.Л., Ардатовская Е.Н. Газотермические покрытия из порошковых материалов. Киев: Наук. думка, 1987.
8. Борисов Ю.С, Борисова А.Л. Плазменные порошковые покрытия. Киев.: Технiка, 1986.
9. Цветков Ю.В., Панфилов С.А. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. М.: Наука, 1980.
10. Костиков В.И., Шестерин Ю.А. Плазменные покрытия. М.: Металлургия, 1978.
11. Пузряков А.Ф. Теоретические основы технологии плазменного напыления. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.
12. Слынько Л.Е. Использование термодинамических расчетов в плазмохимии // Плазмохимические реакции и процессы. М.: Наука, 1977. С. 164.
13. Кундас С.П., Марковник Д.В., Иванов Д.Г. и др. // Упрочняющие технологии и покрытия. 2008. № 3. С. 41.
14. Кузьменков А.Н., Кундас С.П., Гуревич В.А. и др. // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Сер. фізіка-тэхнічных навук. 2000. № 1. С. 134.
15. Крашанинин В.А., Ильиных С.А., Леонтьев Л.И. и др. // Сб. тр. XII Рос. конф. «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов» (22—26 сентября 2008 г.). Екатеринбург: УрО РАН, 2008. С. 116.
16. Ильиных С.А., Крашанинин В.А., Гельчинский Б.Р. и др. // Тр. XIII Рос. конф. по теплофизическим свойствам веществ (28 июня — 1 июля 2011 г.). Новосибирск: Инт теплофизики СО РАН, 2011. С. 223.
17. Синярев Г.Б., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г., Моисеев Г.К. Применение ЭВМ для термодинамических расчетов металлургических процессов. М.: Наука, 1983.
18. Ватолин Н.А., Моисеев Г.К., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия, 1994.
19. Синярев Г.Б, Трусов Б.Г., Слынько Л.Е. //Тр. МВТУ. 1973. № 159. С. 60.
20. Трусов Б.Г. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. С. 240.
21. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А., Маршук Л.А., Ильиных Н.И. Температурные зависимости приведенной энергии Гиббса некоторых неорганических веществ. Екатеринбург: УрО РАН, 1997.
22. Ильиных С.А. Влияние термодинамических параметров плазменной струи на формирование Ni—Al- покрытий с функциональными свойствами: Дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург: ИМЕТ УрО РАН, 2001.
23. Андриевский Р.А. Порошковое материаловедение. М.: Металлургия, 1991.
24. Дорофеев Ю.Г., Мариненко Л.Г., Устименко В.И. Конструкционные порошковые материалы и изделия. М.: Металлургия, 1986.
Review
For citations:
Il’inykh S.A., Gel’chinskii B.R., Krashaninin V.A., Il'inyh N.I. Calcuation of the Equilibrium State and Thermodynamic Characteristics of Plasma-Forming Gases and Plasma–«Particle» System. Powder Metallurgy аnd Functional Coatings. 2015;(2):49-55. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1997-308X-2015-2-49-55
Views:
1247
Email this article 