डब्ल्यूसी/सीओ आधारित सेरमेट कोटिंग्स तैयार करने के लिए थर्मल स्प्रे तकनीक का उपयोग वर्तमान में सामग्री की सतह और इंजीनियरिंग के क्षेत्र में एक अनुसंधान हॉटस्पॉट है। टंगस्टन कार्बाइड/कोबाल्ट सेरमेट कोटिंग्स का उत्पादन करने के लिए थर्मल स्प्रे तकनीक को नियोजित करके, कोटिंग और सब्सट्रेट सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का चयन किया जा सकता है, कोटिंग की मोटाई एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकती है, जमाव दक्षता अधिक होती है, और परिणामी कोटिंग्स उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध का प्रदर्शन करती हैं।
थर्मल स्प्रे तकनीक द्वारा तैयार किए गए कोटिंग्स के गुण और संरचनात्मक विशेषताएं काफी हद तक फीडस्टॉक पाउडर की आकृति विज्ञान, फीडस्टॉक पर लागू ऊर्जा प्रवाह और स्प्रे प्रक्रिया मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती हैं। वास्तव में, पाउडर फीडस्टॉक की आकृति विज्ञान और कण आकार वितरण का तैयारी विधि से गहरा संबंध है। हाल के वर्षों में, WC{2}आधारित थर्मल स्प्रे पाउडर का उपयोग उच्च कठोरता और उच्च पहनने के प्रतिरोध के साथ घने कोटिंग्स का उत्पादन करने के लिए किया गया है, जो उच्च {{3}वेग ऑक्सी {4}ईंधन (HVOF) छिड़काव के माध्यम से होता है, जिससे वे इलेक्ट्रोप्लेटेड हार्ड क्रोमियम कोटिंग्स को बदलने के लिए सबसे आशाजनक उम्मीदवार बन जाते हैं। विशेष रूप से, WC-Co कोटिंग्स को इलेक्ट्रोप्लेटेड हार्ड क्रोमियम परतों के विकल्प के रूप में पहले ही अपनाया जा चुका है।
डब्ल्यूसी - सह कम्पोजिट पाउडर के लिए तैयारी तकनीकें
WC-सह मिश्रित पाउडर तैयार करने की विभिन्न विधियाँ हैं। तैयारी प्रक्रिया के आधार पर, एचवीओएफ छिड़काव के लिए उपयोग किए जाने वाले डब्ल्यूसी आधारित पाउडर गोलाकार से लेकर अनियमित या अवरुद्ध आकार तक की आकृति विज्ञान प्रदर्शित कर सकते हैं। वर्तमान में, एक लोकप्रिय दृष्टिकोण मिश्रित पाउडर का प्रत्यक्ष संश्लेषण है, जो बिस्तर के भीतर रासायनिक रूप से समान टंगस्टन कोबाल्ट यौगिकों को लगातार कम करने और कार्बराइज करने के लिए तरलीकृत बिस्तर माध्यम की द्रवीकरण विशेषताओं का उपयोग करता है, अंततः महीन कण आकार और समान वितरण के साथ डब्ल्यूसी - सह मिश्रित पाउडर का उत्पादन करता है। डब्ल्यूसी/सीओ आधारित पाउडर की तैयारी के तरीकों को ठोस चरण तरीकों, गैस चरण तरीकों, तरल चरण तरीकों, तरल चरण तरीकों और उनके संयोजनों (जैसे गैस चरण तरीकों) में वर्गीकृत किया जा सकता है (जैसे गैस चरण तरीके)। प्रतिनिधि तकनीकों में प्लाज्मा विधि, गैस चरण कार्बराइजेशन, सह अवक्षेपण, यांत्रिक मिश्रधातु और थर्मोकेमिकल संश्लेषण (स्प्रे सुखाने) शामिल हैं। हालाँकि, इन विधियों द्वारा उत्पादित मिश्रित पाउडर कण आम तौर पर आकार में ठीक होते हैं, बड़े विशिष्ट सतह क्षेत्र होते हैं, और बहुत कम प्रवाह क्षमता और खराब नल घनत्व प्रदर्शित करते हैं, जिससे छिड़काव के दौरान आसानी से नोजल बंद हो सकता है। इसके अलावा, उनमें सब्सट्रेट सतह पर प्रभावी जमाव के लिए पर्याप्त जड़ता का अभाव है। इसलिए, थर्मल स्प्रे फीडस्टॉक के रूप में उपयोग के लिए इन पाउडर को 15 से 100 माइक्रोन तक के माइक्रोन आकार के पाउडर में एकत्रित किया जाना चाहिए। आमतौर पर, थर्मल छिड़काव के लिए कण आकार की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पाउडर को एकत्रित करने के लिए सिंटरिंग, क्रशिंग, एग्लोमरेशन, 23 सिंटरिंग, मिक्सिंग, क्लैडिंग और फ्यूजन क्रशिंग जैसी प्रसंस्करण विधियों का उपयोग किया जाता है।
द्वारा तैयार किये गये चूर्णसिंटरिंग-क्रशिंग विधिआम तौर पर कई तेज किनारों के साथ आकार में अनियमित होते हैं, जिनमें अपेक्षाकृत चिकनी सतह, उच्च स्तर की मिश्रधातु और घनी आंतरिक सूक्ष्म संरचना होती है। बाइंडर चरण के भीतर बड़ी संख्या में WC कण वितरित होते हैं, और व्यक्तिगत WC कण बाइंडर के साथ अच्छी बॉन्डिंग प्रदर्शित करते हैं।
संलयन-क्रशिंग विधिइसमें अलग-अलग पाउडरों को मिलाना और उन्हें एक विशेष भट्टी में पिघलाना शामिल है, इसके बाद विभिन्न क्रशरों का उपयोग करके ठंडे सिंटर ब्लॉकों को कुचलना शामिल है। इस विधि द्वारा उत्पादित पाउडर की विशेषता घनी, अवरुद्ध और कोणीय आकृति विज्ञान है। सिंटरिंग क्रशिंग विधि द्वारा तैयार किए गए पाउडर की तुलना में इन्हें कुचलना काफी कठिन होता है।
द्वारा उत्पादित पाउडरएग्लोमरेशन-सिंटरिंग विधिएक नियमित आकृति विज्ञान है. यह तकनीक स्वतः निलंबित घोल से पाउडर एकत्रित करने के लिए स्प्रे सुखाने का उपयोग करती है; स्प्रे सूखने और एकत्रित कणों में सिंटरिंग के बाद, परिणामी पाउडर लगभग गोलाकार होते हैं, खुरदरी और छिद्रपूर्ण सतहों, एक संकीर्ण कण आकार वितरण और अच्छी प्रवाह क्षमता के साथ। हालाँकि, WC{3}Co जैसे सेरमेट के लिए सस्पेंशन तैयार करना WC{4}Co के उच्च घनत्व और घटक कणों के बीच अम्लता/क्षारकता में अंतर के कारण चुनौतीपूर्ण है।
आवरण विधिआम तौर पर यांत्रिक संलयन का उपयोग किया जाता है, जिसमें विभिन्न कण आकार के कच्चे पाउडर को अच्छी तरह मिलाया जाता है और गर्म किया जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, निचले {{1} पिघलने बिंदु वाले पदार्थ को प्लास्टिक अवस्था में लाया जाता है (या कुछ मामलों में पिघलाया भी जाता है), जबकि ऊंचे पिघलने बिंदु वाले पदार्थ को पिघलाया नहीं जाता है। यांत्रिक मिश्रण के कारण दोनों पाउडर एक साथ जुड़ जाते हैं। इस विधि द्वारा उत्पादित मिश्रित पाउडर अच्छी कण शक्ति और कठोरता के साथ एक कोर शैल संरचना प्रदर्शित करते हैं।
मिश्रण विधिदो चरणों, WC और Co से युक्त WC/Co पाउडर का उत्पादन करता है, जिसमें WC कण कोबाल्ट द्वारा एक साथ मजबूती से बंधे रहते हैं।
डब्ल्यूसी/सीओ-आधारित थर्मल स्प्रे पाउडर की तैयारी पर अपेक्षाकृत कम रिपोर्टें हैं, और अतिरिक्त सीआर तत्वों वाले डब्ल्यूसी-सीओसीआर पाउडर की तैयारी पर भी कम रिपोर्टें हैं। दुनिया भर में केवल कुछ ही कंपनियाँ ऐसे उत्पाद बनाती हैं। सह बाइंडर चरण में उचित मात्रा में धातु सीआर जोड़ने से कोटिंग्स के संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में काफी सुधार हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर समग्र प्रदर्शन होता है जो विषाक्त इलेक्ट्रोप्लेटेड हार्ड क्रोमियम को प्रतिस्थापित कर सकता है। परिणामस्वरूप, उनके अनुप्रयोग क्षेत्रों का विस्तार हो रहा है, और वे अधिक से अधिक औद्योगिक ध्यान आकर्षित कर रहे हैं। वर्तमान में, चीन में अधिकांश घरेलू उत्पादन सिंटरिंग {{6}क्रशिंग और एग्लोमरेशन{{7}सिन्टरिंग विधियों पर निर्भर करता है।