High-enthalpy deposition of hybrid plasma spray coatings
Project goals
This project will be focused on fundamental studies of preparation and properties of hybrid plasma spray coatings, which is a new class of thermal spray coatings combining deposition of dry coarse powders and liquids (suspensions and solutions). Experiments will be carried out on composite coatings based on ceramics relevant for thermal barriers and wear-resistant layers. High-enthalpy WSP-H plasma torch will be used for depositions. Coatings build-up processes and their basic materials characteristics will be evaluated. Results will be used for iterative spraying process optimization aiming to deliver coatings suitable for more advanced testing. In the case of thermal barriers-relevant coatings, resistance to thermal shocks and high temperature sintering will be evaluated. In the case of wear-relevant coatings, tribological properties will be evaluated. Consecutive evaluation of coatings failure at macroscopic and microscopic level will enable identification of role of miniature liquid-originated splats on overall coatings properties during various modes of loading.
Keywords
plasma sprayingcoatingssurface modificationshybrid coatingsWSP-Hthermal barrierswearmechanical propertiesthermal propertiesfailure mechanisms
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202200004
Main participants
Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
22-21478S
Alternative language
Project name in Czech
Vysokoentalpická depozice hybridních plazmových nástřiků
Annotation in Czech
Tento projekt bude zaměřen na základní výzkum přípravy a vlastností tzv. hybridních plazmových nástřiků, což je nová třída termálních nástřiků kombinujících depozici ze suchých hrubozrnných prášků a kapalné fáze (suspenze a roztoky). Experimenty budou prováděny na kompozitních nástřicích na bázi keramik relevantních pro termální bariéry a otěruvzdorné vrstvy. Pro depozici bude využíván vysokoentalpický plazmový hořák WSP-H a budou studovány mechanismy vzniku nástřiků a jejich základní materiálové charakteristiky. Výsledky poslouží jako vstup pro vícestupňovou optimalizaci nástřiků s cílem deponovat vrstvy s mikrostrukturou vhodnou pro následné pokročilejší testování. V případě materiálů pro termální bariéry bude sledována odolnost proti teplotním šokům a slinování za vysokých teplot, v případě otěruvzdorných vrstev jejich tribologické charakteristiky. Následné vyhodnocení poškození nástřiků na makroskopické i mikroskopické úrovni umožní zhodnocení vlivu přítomnosti miniaturních částic deponovaných z kapalin na celkové vlastnosti hybridních nástřiků při různých režimech zatěžování.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20501 - Materials engineering
OECD FORD - secondary branch
20506 - Coating and films
OECD FORD - another secondary branch
20704 - Energy and fuels
JE - Non-nuclear power engineering, energy consumption and utilization
JG - Metallurgy, metal materials
JK - Corrosion and material surfaces
JP - Industrial processes and processing
JT - Propulsion, engines and fuels
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2022
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
7,772 thou. CZK
Public financial support
7,299 thou. CZK
Other public sources
45 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
7 772 CZK thou.
Public support
7 299 CZK thou.
93%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Materials engineering
Solution period
01. 01. 2022 - 31. 12. 2024