Development of suspension plasma sprayed alumina coatings with high enthalpy plasma torch

V článku byla studována depozice korundových (Al2O3) povlaků z kaplných suspenzí práškového materiálu pomocí hybridního vodou stabilizovaného plazmového hořáku. Proces zahrnoval optimalizaci nástřikovýcvh parametrů pro komerčně dostupné suspense, otimalizaci nástřikových parametrů a depozici navržených suspenzí a roztoků a hodnocení mechanických vlastností vzniklých povlaků. Struktura povlaků se lišila od typické kolumnární morfologie až k povlaku s vysokou hustotou a malou porovitostí v závislosti na použitém typu suspense. Nejtrvanlivějším povlakem byl povlak deponovaný ze suspense na bázi etanolu, s nejlepšími mechanickými vlastnostmi, jako například tvrdostí (až 1211 HV0.3), přilnavostí (až 51 MPa) a odolností proti opotřebení (rychlost opotřebení 1.94*10-5 mm3/Nm). Depozice ze suspense na bázi vodního roztoku AlN vedla ke vzniku vysoce porezního povlaku složeného zejména ze stabilní faze α Al.Deposition of aluminium oxide (Al2O3) coatings from liquid feedstocks using a high enthalpy hybrid water stabilized plasma torch was investigated. The entire process included the optimization of spraying parameters using a commercial ready to spray suspension, optimization and deposition of custom made suspensions and one solution and evaluation of mechanical properties of the most durable coatings. Acquired coating microstructures varied from porous with typical columnar morphology to well sintered dense structures with low porosity and the microstructural features were clearly linked to the feedstock formulation. The most durable coating prepared from ethanol based suspension with the highest density microstructure showed outstanding mechanical properties, e.g. high values of hardness (up to 1211 HV0.3), tensile adhesion strength (up to 51 MPa) and wear resistance (material removal rate as low as 1.94·10-5 mm3.N 1m 1). Moreover, deposition from a water¬ based solution of aluminium nitrate resulted in deposition of highly porous coating composed predominantly of stable α alumina phase