この記事では、LiBeiとGuoFengpingの研究論文から導き出された、窒化ホウ素ノズルの寿命を改善する方法を簡単に紹介します。 BNノズル内にSiコーティングを堆積させ、窒素雰囲気下で高温処理することにより、最終的にノズル内に一定の厚さの緻密なSi3N4コーティングが形成されます。 Si3N4のモース硬度は9〜9.5、熱膨張係数は2.75×10-6 /°Cで、六角形のBNマトリックスとの適合性が高くなっています。 Si3N4窒化ケイ素セラミックは、優れた高温力学、耐エロージョン性、耐摩耗性、耐食性、および耐酸化性を備えています。 BNノズルを酸化から保護し、ノズルの寿命を大幅に改善します。
Feベースのアモルファス合金ストリップ（Fe、Si、Bを含む）をスプレーするプロセスでは、六方晶窒化ホウ素ノズルが高温（& gt; 1,300°C）および高圧溶融物と接触し、表面がは深刻に酸化され、形成された酸化ホウ素（B2O3）はガラス状の溶融物であり、この材料は450°Cで軟化し、600°Cで粘稠な液体になります。 高圧溶融物の衝撃で酸化ホウ素が吹き飛ばされやすく、ノズルの内径が急激に大きくなり故障につながります。 この問題を解決するために、LiBeiとGuoFengpingは次の方法を提案しました。
BNセラミックノズルの耐用年数を延ばすために、BNノズル内にSiコーティングを堆積させ、窒素雰囲気中で高温処理することにより、変化反応が起こります：3Si+2N2= a-Si3N4。 最後に、ノズルの内側に一定の厚さのSi3N4コーティングの緻密な層が形成され、コーティングの親和性が向上し、膨張係数は比較的一定しています。 Si3N4コーティングの堆積量は0.15〜0.20mmであり、堆積量が多いとコーティングが脱落しやすくなり、堆積量が少ないとエロージョンに対する耐性が低くなります。 加工温度は900〜1,000℃です。 硬化効果を確保するための処理時間は0.5〜1.5時間です。
