DE10122574B4 - Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport - Google Patents
Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport Download PDFInfo
- Publication number
- DE10122574B4 DE10122574B4 DE10122574A DE10122574A DE10122574B4 DE 10122574 B4 DE10122574 B4 DE 10122574B4 DE 10122574 A DE10122574 A DE 10122574A DE 10122574 A DE10122574 A DE 10122574A DE 10122574 B4 DE10122574 B4 DE 10122574B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- powder
- component according
- layer
- particle diameter
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
- C23C4/137—Spraying in vacuum or in an inert atmosphere
Abstract
Bauteil zum Stoff- und Wärmetransport mit einem Basiskörper und mit einer einen Stoff- und Wärmetransport unterstützenden Schicht auf mindestens einer Bauteilfläche, wobei die Beschichtung durch ein Vakuumplasmaspritzverfahren erzeugt ist, wobei Pulverpartikel zur Erzeugung einer Porenstruktur oberflächlich angeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Partikelgröße des Ausgangspulvers im Bereich von 10 μm bis 800 μm liegt und durch den Grad des Anschmelzens der Anteil an offenen und geschlossenen Poren eingestellt ist,
wobei eine Pulvertraktion eingesetzt ist, die Partikel in einem Durchmesserbereich zwischen einem minimalen Partikeldurchmesser dmin und einem maximalen Partikeldurchmesser dmax umfaßt, die folgender Vorschrift genügt: wobei da
max den Pulverpartikeldurchmesser angibt, der in der genannten Pulverfraktion den größten Anteil bildet, und wobei Δd die Schwankungsbreite der Partikeldurchmesser um diesen Partikeldurchmesser darstellt,
wobei zur Erzeugung der zumindest teilweise offenen Porenstruktur die Oberflächenschicht der Partikel angeschmolzen ist, wobei der Grad des Anschmelzens m folgender Vorschrift genügt: wobei d: Partikeldurchmesser...Component for material and heat transport with a base body and with a layer supporting a material and heat transport on at least one component surface, the coating being produced by a vacuum plasma spraying process, powder particles being melted on the surface to produce a pore structure, characterized in that
that the particle size of the starting powder is in the range from 10 μm to 800 μm and that the proportion of open and closed pores is set by the degree of melting,
a powder action is used which comprises particles in a diameter range between a minimum particle diameter d min and a maximum particle diameter d max , which satisfies the following requirement: where d a max indicates the powder particle diameter which forms the largest proportion in the powder fraction mentioned, and where Δd represents the range of fluctuation of the particle diameter around this particle diameter,
the surface layer of the particles being melted to produce the at least partially open pore structure, the degree of melting satisfying the following requirement: where d: particle diameter ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Bauteile zum Stoff- und Wärmetransport gemäß dem Oberbegriff des Ansprüch 1.The present invention relates to Components for material and heat transport according to the generic term of the claim 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Bauteils zum Stoff- und Wärmetransport gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 26.The invention further relates to Process for the production of a component for mass and heat transport according to the generic term of claim 26.
Anordnungen zum Transport von Flüssigkeiten, unter Ausnutzung von Kapillarkräften, sind allgemein bekannt. Solche Kapillarstrukturschichten können mit unterschiedlichen Verfahren aufgebaut werden, beispielsweise durch bekannte Sintertechniken oder durch Plasmaspritzen von Pulverpartikeln.Arrangements for transporting liquids, using capillary forces, are generally known. Such capillary structure layers can with different procedures can be established, for example by known sintering techniques or by plasma spraying of powder particles.
Ein Wärmerohr, und ein Verfahren
zu dessen Herstellung, zum Transport von Wärme von einem Verdampfungsbereich
zu einem Kondensationsbereich, mit einer Kapillarstruktur innerhalb
des Wärmerohrs,
ist aus der
Grundsätzlich ist eine Anordnung,
wie sie aus der
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Transport von Flüssigkeiten unter Ausnutzung von Kapillarkräften der eingangs angegebenen Art so weiterzubilden, daß ein Stoff- und Wärmetransport mit einer höheren Transportleistung damit erfolgen kann, sowie ein entsprechendes Verfahren zum Aufbauen einer entsprechenden Kapillarstrukturschicht für eine derartige Anordnung anzugeben.Starting from the one described above The present invention is based on the object of the prior art: an arrangement for the transport of liquids using of capillary forces of the type specified at the outset so that a material and heat transfer with a higher one Transport performance can be done with it, as well as a corresponding Method for building up a corresponding capillary structure layer for such a layer Specify order.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Bauteil zum Stoff- und Wärmetransport mit den Merkmalen des Anspruchs 1.This task is solved by a component for material and heat transport with the features of claim 1.
Verfahrensgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit dem Merkmalen des Anspruchs 26.According to the method, the task is performed by a Method with the features of claim 26.
Durch den Anschmelzgrasd der einzelnen Pulverpartikel wird die Porosität eingestellt. Je nach Anforderung an die Schicht und insbesondere hinsichtlich des Einsatzgebietes wird ein geeigneter Anteil an offenen und geschlossenen Poren gebildet.Through the melting grass of the individual powder particles becomes the porosity set. Depending on the requirements of the shift and in particular with regard to the area of application, a suitable proportion of open and closed pores are formed.
Insbesondere mit einem Vakuumplasmaspritzverfahren, um die Pulverpartikel auf den Basiskörper aufzubringen, kann durch Änderung verschiedener Verfahrensparameter die Porenstruktur beeinflußt werden. Hier ist zum einen die Partikelgrößenverteilung der eingesetzten Pulverfraktionen zu nennen. Durch definiertes Beimischen von Pulverpartikeln mit geringem Durchmesser, verglichen mit dem Pulveranteil mit maximalem Durchmesser, können mehr Poren geschlossen werden, da gerade solche feinen Pulverpartikel stärker im Oberflächenbereich anschmelzen als die Partikel mit großem Partikeldurchmesser. Ein weiterer Parameter ist die elektrische Leistung, die ins Plasma eingekoppelt wird. Durch Erhöhung der elektrischen Leistung wird das Plasma heißer und die Pulverpartikel in der Oberfläche stärker angeschmolzen.Especially with a vacuum plasma spraying process, to apply the powder particles to the base body, by changing various process parameters influence the pore structure. Here is the particle size distribution of the used ones To name powder fractions. Through the defined admixture of powder particles with a small diameter compared to the powder portion with a maximum Diameter, can more pores are closed because of such fine powder particles stronger in the surface area melt as the particles with large particle diameter. On Another parameter is the electrical power entering the plasma is coupled. By increasing The electrical power makes the plasma hotter and the powder particles in the surface stronger melted.
Bereits mit der Bildung einer Schicht aus Pulverpartikeln kann eine Porosität erreicht werden, die für bestimmte Anwendungsfälle für einen Stoff- und Wärmetransport dienlich ist. Eine solche Schicht hätte eine Dicke, die etwa dem Durchmesser der Pulverpartikel entspricht.Already with the formation of a layer Porosity can be achieved from powder particles, which for certain use cases for one Material and heat transport is useful. Such a layer would have a thickness that is approximately that Corresponds to the diameter of the powder particles.
Vorzugsweise werden teilweise geschlossene Poren gebildet, die zum Basiskörper hin geschlossener sind.Partially closed are preferred Pores formed that make up the base body are more closed.
Ein wichtiger Parameter, um den Anteil an offenen und/oder geschlossenen Poren, insbesondere an geschlossenen Poren, einzustellen und zu beeinflussen, ist der Druck. Grundsätzlich sollte daher im Vakuum gearbeitet werden, d.h. im Bereich von etwa 5 × 103 Pa bis 3 × 104 Pa.An important parameter for setting and influencing the proportion of open and / or closed pores, in particular of closed pores, is the pressure. In principle, work should therefore be carried out in a vacuum, ie in the range from approximately 5 × 10 3 Pa to 3 × 10 4 Pa.
Ein weiterer Parameter, der zu beachten ist, ist der geeignete Spritzabstand zwischen Flamme und Basiskörper. Je größer dieser Abstand gewählt wird, desto höher ist die resultierende Porosität. Der Abstand darf jedoch nicht so groß gewählt werden, daß die angeschmolzenen Partikel nicht bereits oberflächlich erstarren, bevor sie auf das Basiskörper auftreffen.Another parameter to consider is the appropriate spray distance between the flame and the base body. ever bigger this Distance is selected, the higher is the resulting porosity. However, the distance must not be chosen so large that the melted Particles are not already superficial solidify before hitting the base body.
Sofern Abstände zwischen Flamme/Plasma und Basiskörper angegeben sind, beziehen sich diese auf das Ende des jeweiligen Brenners.If there are distances between flame / plasma and base body are given, they refer to the end of each Burner.
Im Hinblick auf einen Gradienten zwischen offenen Poren und geschlossenen Poren ist es zu bevorzugen, daß in Richtung der Dicke der aufzubringenden Schicht gesehen die eine Hälfte geschlossenporiger ausgebildet sein soll als die andere Hälfte, wobei die geschlossenen Poren zum Basiskörper hin weisen, während die offenporige Seite die freie Oberfläche bildet.With regard to a gradient between open pores and closed pores, it is preferable that in In the direction of the thickness of the layer to be applied, one half closed pores should be designed as the other half, the closed Pores to the base body point out while the open-pored side forms the free surface.
Durch kontinuierliche Veränderung der Verfahrensparameter unmittelbar während des Plasmaspritzens, sowie einer Änderung der Pulverfraktion in Bezug auf den Anteil an fein körnigerem Pulver gegenüber demjenigen Anteil an größeren Pulverpartikeln, kann ein kontinuierlicher Gradient der Porosität über die Schichtdicke erhalten werden. Vorzugsweise sollte die Porosität so eingestellt werden, daß sich das Verhältnis des gesamten Poren-Volumenanteils zum Gesamtvolumen der Schicht von 0 bis 80% ändert; der bevorzugte Bereich liegt hierbei zwischen 10 bis 50%.A continuous gradient of the poro can be achieved by continuously changing the process parameters directly during plasma spraying and changing the powder fraction in relation to the proportion of finely granular powder compared to that proportion of larger powder particles be obtained over the layer thickness. The porosity should preferably be set so that the ratio of the total pore volume fraction to the total volume of the layer changes from 0 to 80%; the preferred range is between 10 to 50%.
Zusätzlich kann zu Beginn des Spritzens eine dichte Basisschicht aufgebracht werden, indem die Parameter so eingestellt werden, daß entweder die gesamten Pulverpartikel aufgeschmolzen werden, oder es wird ein entsprechend hoher Anteil an Feinpulver zugemischt, so daß sich dadurch die dichte Basisschicht ergibt.In addition, a dense base layer can be applied by setting the parameters be that either the entire powder particles are melted, or it becomes a a correspondingly high proportion of fine powder mixed in, so that the dense base layer results.
Als Plasmaspritzverfahren wird bevorzugt ein Vakuum-Hochfrequenzplasmaspritzverfahren eingesetzt. Gerade hiermit ist es möglich, im Vergleich zu Flammspritzen oder Gleichstromplasmaspritzen, relativ grobkörnige Pulver (> 50 μm) anzuschmelzen; im Vakuum kann unter Einsatz des Hochfrequenzplasmaspritzverfahrens durch den Druck nicht nur die Länge der Plasmaflamme, sondern darüber hinaus auch der Wärmeübergang zwischen Plasma und Pulverpartikel kontrolliert werden.A is preferred as the plasma spraying method Vacuum high-frequency plasma spraying process used. Hereby Is it possible, compared to flame spraying or direct current plasma spraying, relative coarse-grained Melt powder (> 50 μm); in a vacuum using the high frequency plasma spraying process because of the pressure not just the length the plasma flame, but over it also the heat transfer between plasma and powder particles.
Als Ausgangspulver wird solches eingesetzt, dessen Partikelgröße im Bereich von 10 μm bis 800 μm liegt, wobei ein Bereich zwischen 100 μm und 250 μm als besonders bevorzugter Bereich herauszustellen ist. Untersuchungen haben weiterhin gezeigt, daß eine Pulverfraktion eingesetzt werden sollte, die Partikel in einem Durchmesserbereich zwischen einem minimalen Partikeldurchmesser dmin und einem maximalen Partikeldurchmesser dmax umfaßt, die folgender Vorschrift genügt: wobei da max den Pulverpartikeldurchmesser angibt, der in der gewählten Pulverfraktion den größten Anteil bildet, und wobei Δd die Schwankungsbreite der Partikeldurchmesser um den größten Partikeldurchmesser darstellt.The starting powder used is one whose particle size is in the range from 10 μm to 800 μm, a range between 100 μm and 250 μm to be emphasized as a particularly preferred range. Investigations have further shown that a powder fraction should be used which comprises particles in a diameter range between a minimum particle diameter d min and a maximum particle diameter d max , which meets the following requirement: where d a max indicates the powder particle diameter, which forms the largest portion in the selected powder fraction, and where Δd represents the range of fluctuation of the particle diameter around the largest particle diameter.
Für
da
max kann zur Vereinfachung
auch der Vorschrift gefolgt werden: Um zu einer teilweisen offenen
Porenstruktur zu gelangen, wird der Grad des Anschmelzens m der Oberflächenschicht
der Partikel nach Vorschrift eingestellt,
wobei
d den Partikeldurchmesser bezeichnet und
wobei ds*
den Durchmesser des verbleibenden festen Kerns bezeichnet, wobei
für m gilt
where d denotes the particle diameter and
where d s * denotes the diameter of the remaining solid core, where applies to m
Zur Erzeugung der zumindest teilweise geschlossenen Porenstruktur wird die Oberflächenschicht der Partikel angeschmolzen, wobei der Grad des Anschmelzens m wiederum der Vorschrift allerdings mit 10% < m < 100%.To produce the at least partially closed pore structure, the surface layer of the particles is melted, the degree of melting m again being the requirement however with 10% <m <100%.
Geeignete Porenradii sollten in Bezug auf die jeweiligen aufgebrachten Schichten auf dem Basiskörper zwischen 25 μm bis 200 μm liegen. Die Dicke der Beschichtung kann, je nach Art des Basiskörpers und den gestellten Forderungen, im Bereich von 10 μm bis 2000 μm liegen. Vorzugsweise werden Pulver aus Metallen oder Metallegierungen eingesetzt; es ist aber auch möglich, Keramikmaterialien zu verwenden, da diese mittels des angegebenen Verfahrens auch aufgrund der erreichbaren, hohen Temperaturen, verarbeitbar sind.Suitable pore radii should be related on the respective applied layers on the base body between 25 μm to 200 μm. The thickness of the coating can, depending on the type of base body and the requirements, are in the range of 10 μm to 2000 μm. Preferably be Powders of metals or metal alloys used; but it is also possible, Ceramic materials to use, as these are specified by the The process can also be processed due to the high temperatures that can be achieved are.
Ein Keramiküberzug über metallisches Pulver kann von Vorteil sein, wenn der metallische Grundwerkstoff gegen Korrosion geschützt werden soll und der Grundwerkstoff dennoch die Wärme gut leiten soll.A ceramic coating over metallic powder can be of advantage if the metallic base material protects against corrosion protected should be and the base material should still conduct the heat well.
Ein keramischer Überzug kann jedoch auch den Wärme- und Stoffübergang sehr positiv beeinflussen, insbesondere bei der Kondensation von Dämpfen. Durch schlechtere Benetzung der Keramik kann nämlich die besonders vorteilhafte Tropfenkondensation erreicht werden.However, a ceramic coating can also do that Warmth- and mass transfer influence very positively, especially when condensing vapors. By poorer wetting of the ceramic can be the particularly advantageous Drop condensation can be achieved.
Um die Wärmetransportleistung zu erhöhen, kann in dem Basiskörper mindestens eine Nut in Stoff- und Wärmetransportrichtung verlaufend ausgebildet sein, die durch die Pulverpartikel unter Erhaltung der Querschnittsform der Nut abgedeckt werden.To increase the heat transfer performance, in the base body at least one groove running in the material and heat transport direction be formed by the powder particles while maintaining the Cross-sectional shape of the groove are covered.
Auf diese Art und Weise ist es möglich, spritztechnisch eine poröse Kapillarstruktur mit Kanälen bzw. Nuten, auch als Arterien bezeichnet, herzustellen. Diese Kombination ist besonders vorteilhaft, da Bereiche hoher Kapillarität mit solchen niedriger Druckverluste effizient verknüpfbar sind. Die Möglichkeit, poröse Funktionsschichten herzustellen, in die unmittelbar Kanäle bzw. Nuten eingearbeitet sind, führt dazu, daß solche Anordnungen mit hoher Wärme- und Stofftransportleistung sehr kostengünstig hergestellt werden können.In this way it is possible to spray a porous Capillary structure with channels or grooves, also referred to as arteries. That combination is particularly advantageous since areas of high capillarity with such lower pressure losses can be linked efficiently. The possibility, porous To produce functional layers into which channels or Grooves are incorporated, leads to such Arrangements with high heat and mass transfer performance can be produced very inexpensively.
Beim Aufbauen der porösen Schicht auf der Basisschicht, in die eine oder mehrere Nuten) eingearbeitet sind, sollte darauf geachtet werden, daß die Pulverpartikel eine Größe aufweisen derart, daß die Querschnittsform der Nut nur abgedeckt wird, d.h. der freie Querschnitt der Nut soll nach Aufspritzen der Schicht erhalten werden. Bevorzugt wird eine V-förmige Nut eingesetzt.When building up the porous layer on the base layer, into which one or more grooves) are incorporated care should be taken that the powder particles are sized such that the cross-sectional shape the groove is only covered, i.e. the free cross section of the groove should can be obtained after spraying the layer. A V-shaped groove is preferred used.
Eine solche Nut sollte folglich eine Öffnungsbreite aufweisen, die kleiner ist als der mittlere Partikeldurchmesser des Pulvers der darauf aufgebrachten Schicht.Such a groove should therefore have an opening width have that is smaller than the average particle diameter of the powder of the layer applied thereon.
Die Nut kann in den Basiskörper eingefräst werden oder darin eingeätzt werden.The groove can be milled into the base body or etched in it become.
Die vorstehend angegebenen Nuten können in einer gewünschten Anzahl in dem Basiskörper ausgebildet werden, auch in unterschiedlichen Richtungen verlaufen und mit Querverbindungen untereinander.The grooves given above can in a desired one Number formed in the base body will run in different directions and with cross connections among themselves.
Um die angegebene Schicht mit Porenstruktur zu erzeugen, werden vorzugsweise PulverPartikel eingesetzt, die während des Beschichtungsvorgangs oberflächlich angeschmolzen werden. Durch den Grad des Anschmelzens kann dann eine offene und/oder teilweise geschlossene Porenstruktur eingestellt werden. Weiterhin kann durch den Grad des Anschmelzens die Porenstruktur mit einem Gradienten versehen werden, in dem über die Dicke der Schicht gesehen eine offenere oder geschlossenere Porenstruktur erzeugt wird. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Grad des Anschmelzens der Obertläche der PulverPartikel, die schichtweise zur Erzeugung der Kapillarstrukturschicht aufgebracht werden, mit einem höheren oder geringeren Grad in der Oberfläche angeschmolzen werden. Bevorzugt wird hierbei eine Schicht erzeugt, deren Poren zur radial innenliegenden Seite hin geschlossener sind als zur radial außenliegenden Seite hin, d.h. zur freien Oberfläche hin.To the specified layer with pore structure to produce, powder particles are preferably used that while of the coating process superficial be melted. The degree of melting can then an open and / or partially closed pore structure is set become. Furthermore, the degree of melting can change the pore structure be provided with a gradient in which seen across the thickness of the layer a more open or closed pore structure is created. This can be done in that the Degree of melting of the surface of the Powder particles that are used in layers to create the capillary structure layer be applied with a higher or a lower degree in the surface. Prefers a layer is created, the pores of which lie towards the radially inside Side are more closed than towards the radially outer side, i.e. towards the free surface.
Es hat sich gezeigt, daß poröse Schichten vorteilhaft mit einem Hochfrequenzplasmaspritzverfahren erzeugt werden können, wobei dies noch bevorzugter im Vakuum vorgenommen wird. Mit dem Hochfrequenzplasmaspritzvertahren kann ein definiertes Anschmelzen der Oberflächenschicht der einzelnen Pulverpartikel erfolgen. Die Verfahrensparameter können einfach im Hinblick auf Leistung, Druck in der Beschichtungskammer, Flammabstand zu der Schicht, geändert werden, um dadurch den Anschmelzgrad der Oberfläche und damit die hervorgerufene Porenstruktur zu ändern. Auch stellt die Wahl der Partikelgröße einen die Porenstruktur beeinflussenden Faktor dar. Die Partikelgrößen sollten im Bereich von 10 μm bis 800 μm liegen, wobei eine Partikelgröße zwischen 100 μm und 250 μm zu bevorzugen ist. Der Porenradius der einzelnen Poren, der zwischen den aneinandergeschmolzenen Pulverpartikeln gebildet wird, sollte im Bereich von 20 μm bis 500 μm liegen.It has been shown that porous layers are advantageous can be generated with a high-frequency plasma spraying process, wherein this is more preferably done in a vacuum. With high-frequency plasma spraying can a defined melting of the surface layer of the individual powder particles respectively. The process parameters can be simple with regard to Power, pressure in the coating chamber, flame distance to the layer, changed in order to determine the degree of melting of the surface and thus the Change pore structure. The choice of particle size also determines the pore structure influencing factor. The particle sizes should be in the range of 10 μm to 800 μm, with a particle size between 100 μm and 250 μm too prefer is. The pore radius of each pore that is between the fused powder particles should be formed in the range of 20 μm up to 500 μm lie.
Sofern Abstände zwischen Flamme/Plasma und Basiskörper angegeben sind, beziehen sich diese auf das Ende des jeweiligen Brenners.If there are distances between flame / plasma and base body are given, they refer to the end of each Burner.
Um die Bildung einer offenen Porenstruktur zu fördern, sollten Partikel in dem Fraktionsbereich eingesetzt werden.To promote the formation of an open pore structure, particles should be in the fraction area be used.
Um die Bildung einer geschlossenen Porenstruktur zu fördern, sollten dagegen Partikel im Fraktionsbereich von eingesetzt werden.In order to promote the formation of a closed pore structure, particles in the fraction area of be used.
Bevorzugte Druckbereiche, die beim Vakuum-Plasmaspritzen in der Beschichtungskammer eingestellt werden, liegen bei 8·103 Pa bis 2·104 Pa, vorzugsweise bei 1·104 Pa bis 1,7·104 Pa. Gerade in diesem Druckbereich wird sichergestellt, daß der negative Einfluß oxidativer Reaktionen weitgehend verhindert wird; in diesem Druckbereich läßt sich ein überwiegend laminarer Plasmastrahl einstellen, wodurch sich eine einheitliche Aufschmelzung ergibt. Außerdem ist der Wärmeübergang groß genug, um die kontrollierte Aufschmelzung der Partikelobertläche zu kontrollieren. Um Restsauerstoff und die Oxidhautbildung auf den einzelnen Pulverpartikeln, die die Festigkeit der Schicht herabsetzt, zu vermindern und um dadurch die Porenstrukturbildung noch besser kontrollieren zu können, sollte das Plasmaspritzen in Schutzgasatmosphäre, insbesondere mit dem entsprechenden Reduktionsmittel, wie zum Beispiel Wasserstoff, erfolgen.Preferred pressure ranges which are set in the coating chamber during vacuum plasma spraying are 8 · 10 3 Pa to 2 · 10 4 Pa, preferably 1 · 10 4 Pa to 1.7 · 10 4 Pa. It is precisely in this pressure range that it is ensured that the negative influence of oxidative reactions is largely prevented; a predominantly laminar plasma jet can be set in this pressure range, which results in a uniform melting. In addition, the heat transfer is large enough to control the controlled melting of the particle surface. In order to reduce residual oxygen and the formation of oxide layers on the individual powder particles, which reduces the strength of the layer, and in order to be able to control pore structure formation even better, plasma spraying should be carried out in a protective gas atmosphere, in particular with the appropriate reducing agent, such as hydrogen.
Bevorzugte Verfahrensparameter beim Vakuum-Plasmaspritzen sind ein Druck von 5·103 Pa bis 3·104 Pa und eine Leistung von 5 bis 50 kW, um eine offene Porenstruktur zu erzeugen, während ein Druckbereich von 1·104 Pa bis 5·104 Pa und eine Leistung von 7 bis 50 kW eingestellt werden, um eine geschlossene Porenstruktur zu erzeugen.Preferred process parameters in vacuum plasma spraying are a pressure of 5 · 10 3 Pa to 3 · 10 4 Pa and a power of 5 to 50 kW to create an open pore structure, while a pressure range of 1 · 10 4 Pa to 5 · 10 4 Pa and a power of 7 to 50 kW can be set to create a closed pore structure.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, den Basiskörper vor der Beschichtung aufzuwärmen, insbesondere auf Temperaturen im Bereich von einigen 100°C; hierdurch wird die Abscheidung der Pulverpartikel günstig beeinflußt, d.h. es werden beispielsweise Risse zwischen Basiskörper und Schicht vermieden.It has also proven to be beneficial proven the base body warm up before coating, especially to temperatures in the range of a few 100 ° C; this will result in the deposition the powder particles cheap affected i.e. for example, there are cracks between the base body and Layer avoided.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sowohl des Bauteils als auch der Verfahren sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous configurations both the component and the method are specified in the subclaims.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigen im einzelnenVarious embodiments are described below explained using the drawing. In the attached Drawings show in detail
Wie eingangs erläutert ist, sollte ein besonders
geeignetes Ausgangspulver der Vorschrift genügen; die Zusammenhänge zwischen
da
max, Δd, dmin (minimaler Partikeldurchmesser d) und
dmax (maximaler Partikeldurchmesser d) sind
in
Claims (30)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10122574A DE10122574B4 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-09 | Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10022326.5 | 2000-05-09 | ||
DE10022326 | 2000-05-09 | ||
DE10122574A DE10122574B4 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-09 | Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10122574A1 DE10122574A1 (en) | 2001-11-22 |
DE10122574B4 true DE10122574B4 (en) | 2004-04-08 |
Family
ID=7641160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10122574A Expired - Fee Related DE10122574B4 (en) | 2000-05-09 | 2001-05-09 | Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1154033A3 (en) |
DE (1) | DE10122574B4 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003087422A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-23 | Sulzer Metco Ag | Plasma injection method |
DE102004006857B4 (en) * | 2004-02-12 | 2008-09-04 | Daimler Ag | Gradient layer and process for its preparation |
DE102006023882B4 (en) * | 2006-05-16 | 2009-01-08 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | A heat transfer device and method of manufacturing a heat transfer device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19717235A1 (en) * | 1997-01-29 | 1998-07-30 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Heat pipe and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1950439A1 (en) * | 1969-10-07 | 1971-04-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Process for the production of a capillary structure for heat pipes |
JPH01179892A (en) * | 1987-12-29 | 1989-07-17 | Showa Alum Corp | Heat pipe |
DE10022161C1 (en) * | 2000-05-09 | 2002-01-03 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Process for coating the surfaces of heat exchangers, evaporators and vaporizers comprises thermally coating the starting material on the carrier material and applying individual particles in a flame at a temperature to melt on the surface |
DE10022325B4 (en) * | 2000-05-09 | 2009-11-26 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Arrangement for transporting liquids using capillary forces and method for producing a capillary structure layer for such an arrangement |
CN100529637C (en) * | 2004-09-01 | 2009-08-19 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Heat pipe and its manufacturing method |
-
2001
- 2001-05-09 EP EP01111327A patent/EP1154033A3/en not_active Withdrawn
- 2001-05-09 DE DE10122574A patent/DE10122574B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19717235A1 (en) * | 1997-01-29 | 1998-07-30 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Heat pipe and method of manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1154033A2 (en) | 2001-11-14 |
DE10122574A1 (en) | 2001-11-22 |
EP1154033A3 (en) | 2003-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102013022096B4 (en) | Apparatus and method for crucible-free melting of a material and for atomizing the molten material to produce powder | |
DE102004014076B3 (en) | Metal foam body with open-pore structure and process for its preparation | |
EP1318371B1 (en) | Use of a surface for heat transfer, more especially for fluid evaporation and condensation process | |
WO2010063410A1 (en) | Wire electrode for electric discharge cutting processes | |
CH677530A5 (en) | ||
AT13536U1 (en) | Process for the preparation of a shaped body and thus producible molded body | |
WO1998033031A1 (en) | Heat exchanger tube, and method for the production of same | |
DE102009011913A1 (en) | Thermal insulation layer system for use in gas turbine, comprises metallic adhesion-promoting layer, and ceramic thermal insulation layer applied on adhesion-promoting layer | |
DE19717235B4 (en) | Method for producing a heat pipe | |
DE2636131A1 (en) | POWDER METAL ITEM WITH AN ABRASION-RESISTANT SURFACE | |
DE10122574B4 (en) | Component for material and heat transport and method for producing a component for material and heat transport | |
DE10034508A1 (en) | Process for producing a near-net-shape shaping tool and shaping tool produced thereafter | |
DE102015216749A1 (en) | Additive production of a molded article | |
DE3218100C2 (en) | ||
EP2205381A2 (en) | Metal powder mixture and the use thereof | |
DE102009015176B4 (en) | Process for producing open-pore metal foam bodies | |
DE2227747A1 (en) | METAL BODY WITH POROESE METAL LAYER AND METHOD FOR ITS PRODUCTION | |
DE102010055791A1 (en) | Process for the manufacture of components made of refractory metals | |
EP1857764A2 (en) | Heat transfer device and method for manufacturing a heat transfer device | |
DE102007042494B4 (en) | Component as well as its use | |
DE10022161C1 (en) | Process for coating the surfaces of heat exchangers, evaporators and vaporizers comprises thermally coating the starting material on the carrier material and applying individual particles in a flame at a temperature to melt on the surface | |
DE10022325B4 (en) | Arrangement for transporting liquids using capillary forces and method for producing a capillary structure layer for such an arrangement | |
DE102006041584B4 (en) | Process for producing a rolling bearing component in the form of a rolling element or a rolling bearing ring with a rolling-resistant surface and a vibration-damping core | |
DE102006045531B3 (en) | Method for producing a layer on a support | |
EP2526563B1 (en) | Method for producing an electrode for a high-pressure discharge lamp and high-pressure discharge lamp comprising at least one electrode thus produced |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT-UND RAUMFAHRT E.V., 51 |
|
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141202 |