• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 7
  • 4
  • Tagged with
  • 11
  • 7
  • 4
  • 4
  • 3
  • 3
  • 3
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • 2
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Syntes och egenskapskarakterisering av volframoxid framställd med magnetronsputtring / Synthesis and characterisation of tungsten oxide prepared with magnetron sputtering

Schander, Matilda January 2011 (has links)
The system tungsten-oxygen has potential of being suitable for decorative coatings since ceramic coatings are often hard and wear resistant, and since modulations in oxygen content or incorporation of small ions could give bright colours. The aim of this report was to investigate the relationship between process parameters and  the properties of the films, with the wear resistance being of special interest. Samples with tungsten to oxygen ratios in the range of 100:0 to 25:75 at% were made using reactive sputter deposition, either with constant gas flow, or gas flow controlled by optical emission of the plasma. The hysteresis of the system, which means that a certain gas flow will cause different pressure and/or target voltage depending on in what way the flow is reached, makes it interesting to control the process where the system makes the steep change from metallic tungsten to ceramic tungsten oxide. This is difficult and thus requires precise control equipment. The samples were analysed using X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy and an empirical wear test suitable for small components like cell phone cover for example, in order to characterize the structure, composition and wear resistance of the coatings. The results could be divided into three groups: (I) tungsten-like, with very low oxygen content; (II) mixed phase and (III) tungsten oxide like, with oxygen content close to 75 at%. This could be seen in all analyses. Three distinct groups of results can be expected when changing the tungsten to oxygen ratio. The wear resistance was satisfactory for groups I and II, but poor for samples from group III; results from the constant flow experiment cannot be easily translated into emission controlled results, and large variations in sputter rate make it difficult to predict the thickness of emission controlled coatings. / Volfram-syre är ett materialsystem som skulle kunna lämpa sig för användning i dekorativa beläggningar, mot bakgrund att keramiska beläggningar ofta är hårda och nötningsbeständiga samtidigt som modulering av syrehalt eller dopning skulle kunna ge upphov till starka färger. Syftet med detta arbete var att undersöka olika sammansättningar av volframoxid för att se hur processparametrar påverkar den slutliga beläggningen samt om beläggningen har tillräckligt nötningsmotstånd för tillämpning på exempelvis handburen elektronik. Prover med varierande förhållande mellan syre och volfram tillverkades med hjälp av reaktiv magnetronsputtring (0 - 75 at% O). Två tekniker tillämpades för detta: beläggning under konstant flöde av syrgas och reglering där gasflödet styrdes med hjälp av optisk emission från plasmat.  Systemet W-O har ett hysteresområde, vilket innebär att ett visst gasflöde ger olika tryck/targetspänning beroende på från vilket håll man närmar sig det givna flödet. Reglering på emission från plasmat är intressant för tillverkning av beläggningar med sammansättningar som skiljer sig från ren volfram och volframtrioxid, då dessa kan tillverkas med konstant gasflöde till beläggningskammaren, men detta är svårt på grund av hysteresen och kräver en noggrann regulator. Proverna analyserades med bland annat röntgendiffraktion, foto-emissionsspektroskopi och ett empiriskt nötningstest, som kan simulera nötning av till exempel en mobiltelefon i byxficka; för att påvisa struktur, sammansättning och nötningsmotstånd. Resultaten kunde delas upp i tre områden: (I) W- eller β-W-lik, det vill säga mycket låg syrehalt i beläggningen; (II) övergångsfas och (III) WO3-lik. Denna uppdelning kunde ses med alla analysmetoder. Slutsatser som kunde dras av arbetet var: Hela spektrumet från ren volfram till stökiometrisk volframtrioxid kan tillverkas med tillgänglig teknik. Tre tydliga områden med olika egenskaper uppstår när den relativa halten mellan volfram och syre ändras Egenskaperna följer syrgashistoriken och ett visst genomsnittligt syrgasflöde kan för flera beläggningar ge olika syrehalt, struktur och beläggningstjocklek. Resultat kan inte direkt översättas mellan fixa syrgasflöden och reglerade flöden. Beläggningar där sammansättningen var nära WO3 visade dålig nötningsbeständighet vid försöket, där vissa prover nötts tydligt redan efter 15 min. Vid hög volframhalt var nötningsbeständigheten mycket bättre och skillnaden mellan nötta prover och referenserna var liten efter 120 min provning.
2

Ångbesparingsåtgärder för ångsotning i en sodapanna : Effekter på elgenerering och driftparametrar på grund av minskad ångsotningsmängd i en sodapanna / Steam saving measures for steam soot blowing in a kraft recovery boiler : The effects on electricity generation and operating parameters due to reduced soot blowing steam in a kraft recovery boiler

Norrman, Jonathan January 2018 (has links)
I detta arbete har effekterna av en reducerad sotångsmängd i sodapannan för BillerudKorsnäs bruk i Skärblacka undersökts. Det har undersökts om HISS-sotning vilket minskar mängden sotånga kan driftsättas och vad detta kan få för konsekvenser. HISS-sotning minskar ångmängden genom att kraftigt strypa ångflödet när lansen dras ut ur pannan. Detta har tidigare använts på sodapannan, men då fanns det stora beläggningsproblem i sodapannan så minskad sotånga var ej prioritet. Detta var innan en stor renovering av sodapannan, därav har förutsättningarna ändrats, vilket gör att HISS-sotning kan vara attraktivt igen. På bruket finns en ångturbin där högtrycksånga kan ledas igenom. I ångturbinen finns det ett uttag för att ta sotånga direkt ur turbinen, detta är i dagsläget trasigt och sotångan tas direkt från högtrycksnätet.   Syftet med detta arbete är att undersöka brukets möjlighet att öka sin produktion av el och papper genom att få tillgång till mer ånga på grund av ångbesparningar. Målen med arbetet är att undersöka hur en minskad mängd sotånga skulle påverka olika driftparametrar i sodapannan. Det ska även undersökas hur beläggningsbilden ser ut i dagsläget, vilka åtgärder som krävs för att kunna implementera HISS-sotning samt var det bör implementeras, hur mycket sotånga som kan sparas in och beräkna elgenereringen till följd av en implementering av HISS-sotning.   Data om de olika driftparametrarna och övriga flöden som krävs i beräkningarna togs från BillerudKorsnäs datorsystem Winmops för att beräknas och sammanställas i excel. Genom att granska hur differentialtryck och värmeöverföring över alla tubpaket i sodapannan reagerar på olika lastförändringar i sodapannan och intervjuer med produktionsledare kan det dras slutsatser om beläggningsgraden i dagsläget i pannan. Genom intervjuer med produktionsledare, underhållspersonal och granskning av driftparametrar undersöktes det vilka åtgärder som krävs för att köra igång HISS-sotning och var det kan köras igång. För att undersöka effekterna av vad minskad sotånga skulle innebära för systemet simulerades det hur olika värmeöverföring, differentialtryck och utgående rökgastemperatur skulle förändras över ekonomiser 3&4. Det beräknas även det extra fläktarbetet som tillkommer med ökat differentialtryck. För att beräkna hur mycket ånga som sparas in användes information från en annan sodapanna som har HISS-sotning. Elgenereringsvinsten beräknades på tre fall. För första fallet körs sotånga endast genom turbinen, andra fallet endast HISS-sotning och tredje fallet sotånga genom turbinen kombinerat med HISS-sotning.      Beräkningarna och simuleringarna visade att differentialtrycksökningens påverkan på utgående rökgastemperatur gav en ökning på ungefär 10˚C vid värsta beläggningsfall. Beläggningsbilden i dagsläget visade sig från driftparametrarna och intervjuerna var låg. Det krävs besiktning på samtliga sotare innan HISS-sotning kan implementeras. De individuella sotarnas ångförbrukning var ungefär lika förutom på två sotare som är placerade på ett känt problemområde. Den extra elåtgången i rökgasfläktarna var i förhållande till elgenereringen i samtliga fall väldigt låg. Elgenereringen för första fallet blev 886 MWh/månad, andra fallet 422 MWh/månad och tredje fallet 1288 MWh/månad.   Sammantaget bör HISS-sotning kunna köras i sodapannan utan driftstörningar. Det bör göras kostnadskalkyler på om elgenereringsvinsten överväger investering av HISS-sotningsutrustning. Sotångsuttaget i turbinen bör repareras så snart som möjligt då det finns stor el vinst i detta. Om inte HISS-sotningsutrustning överväger el vinsten bör nuvarande sotningsprogram programmeras om för att minska dess sotångförbrukning. / This report studies the effects of reduced sootblowing steam in the recovery boiler at BillerudKorsnäs mill in Skärblacka. It has been investigated if HISS-sooting which reduces the amount of sootblowing steam can be taking into operation in the recovery boiler and what consequences will occur because of this. HISS-sooting decreases steam usage by reducing the steam flow when the lance leaves the recovery boiler.  It has been used previously in the recovery boiler, but then there were big fouling problems on in the recovery boiler and reduced soot blowing steam was not prioritized. This however was before a big renovation of the recovery boiler, therefore the conditions have changed, which can make HISS-sooting attractive again. On the mill there is a steam turbine where the high pressure steam can go through. In the steam turbine there is a outlet which soot blowing steam can be extracted from, however today this outlet is broken and the soot blowing steam is taken directly from the high pressure steam net.   The purpose of this report is to investigate the mills possibility to increase their production of electricity and paper through acess to mores team because of steam savings. The objective with this work is to investigate how a reduced amount of steam for soot blowing would affect different operational parameters. It shall also look into how the fouling situation in the recovery boiler is today, what steps is necessary to bring HISS-sooting in operation and also where it could be implemented, how much the steam savings are and calculate the electricity generation that occurs with HISS-sooting.   Data about the different operational parameters and different types of flows which are necessary for the calculations and the compilations is extracted from BillerudKorsnäs system Winmops and are compiled and calculated in excel. With investigation of how differentialpressure and heat transfer for different tube packages in the recovery boiler react to variations in the load on the recovery boiler, interviews with production managers and steam consumption for each individual sootblower a conclusion about the fouling in the boiler today could be made. Through interviews with production manangers, the maintenance manager and analysis of operational parameteres could the question of what steps need to be taken to get HISS-sooting into operation again and where be answered. To investigate the effects on system due to less steam for soot blowing a calculation and simulation for heat transfer, differential pressure and exhaust flue gas temperature were made for an economizer 3&4. A calculation of extra flue gas fan work due to the rise in differentialpressure was made. To calculate how much the steam savings could be information from another recovery boiler who use HISS-sooting was used. The electricity generation was calculated for three cases, first with soot blowing steam through the turbine, second with only HISS-sooting, and the third HISS-sooting and soot blowing steam through the turbine.   The calculations and simulations showed that the effect of increased differentialpressure on the economizer increased outgoing flue gas temperature in the worst fouling case with roughly 10˚C. The interviews and examination of the different operational parameters showed that the fouling situation in the recovery boiler today is low. To get HISS-sooting operational again each soot blower need to be inspected. Each individual steam soot blowers steam consumption was approximately the same, except for two who were located in known problematic fouling areas. The extra electricity needed for the flue gas fans due to higher differentialpressure was in all cases very low when compared to the electricity generation. The electricity generation was for the first case 422 MWh/month, second 866 MWh/month and the third 1288 MWh/month. Altogether could HISS-sooting operate in the recovery boiler without operational disturbances. Calculations should be made on the investment cost for HISS-sooting equipment to see if the electricity generation makes up for it. The outtake for soot blowing steam should be repaired as soon as possible. If HISS-sooting is not economically feasible, reprogramming on the current sooting system should be made for a less steam consuming soot blowing.
3

Modellering av Panna 5 Mälarenergi AB : utveckling av en beräkningsmodell med simuleringsverktyget IPSEpro

Öberg, Filip January 2009 (has links)
<p>Heat and power stations are often in need of optimizations. A simulation model is a tool for findingways to optimize the plant. The scope of this diploma work is to develop a simulation model ofBoiler 5 at Mälarenergi AB. Boiler 5 is a circulated fluidized bed boiler that was taken into service inyear 2001. Among the included parts in the boiler are cyclone, convection part andINTREX-chambers. The software that was used for the simulation was SimTech’s IPSEpro. IPSEprois a heat and mass balance software for steady state calculations. The program comes with a set ofmodules in a library called APP_lib which contains modules such as preaheaters, pump, boiler andturbine stages. The user can however design own modules in the Model Development Kit, since thelibrary code is open source. The development of the simulation model started with an updating of anold model from year 2003. Values provided from Foster Wheeler where then used to make the modelcalculate in a right way. Thereafter some calculations of the super heaters’ heat transfer coefficientswere made. The coefficients were then translated into IPSEpro’s own programming language ModelDescription Language, and were put into the model’s modules. The results were compared with realvalues from the plant’s system. It showed that the calculated values needed more investigations to bemore accurate. The conclusion was that the final model needs more equations to describe the plant in amore realistic way.</p>
4

Modellering av Panna 5 Mälarenergi AB : utveckling av en beräkningsmodell med simuleringsverktyget IPSEpro

Öberg, Filip January 2009 (has links)
Heat and power stations are often in need of optimizations. A simulation model is a tool for findingways to optimize the plant. The scope of this diploma work is to develop a simulation model ofBoiler 5 at Mälarenergi AB. Boiler 5 is a circulated fluidized bed boiler that was taken into service inyear 2001. Among the included parts in the boiler are cyclone, convection part andINTREX-chambers. The software that was used for the simulation was SimTech’s IPSEpro. IPSEprois a heat and mass balance software for steady state calculations. The program comes with a set ofmodules in a library called APP_lib which contains modules such as preaheaters, pump, boiler andturbine stages. The user can however design own modules in the Model Development Kit, since thelibrary code is open source. The development of the simulation model started with an updating of anold model from year 2003. Values provided from Foster Wheeler where then used to make the modelcalculate in a right way. Thereafter some calculations of the super heaters’ heat transfer coefficientswere made. The coefficients were then translated into IPSEpro’s own programming language ModelDescription Language, and were put into the model’s modules. The results were compared with realvalues from the plant’s system. It showed that the calculated values needed more investigations to bemore accurate. The conclusion was that the final model needs more equations to describe the plant in amore realistic way.
5

Regntät moderiktig jacka

KARLSSON, MIKAELA January 2013 (has links)
Syftet med arbetet är att konstruera en vardaglig jacka som fungerar oavsett väder, genom att undersöka krav och behov, kartlägga tillgängliga metoder, samt möjligheter att enbart använda ytbehandling som regnskydd. Kraven ställs genom att studera litteratur, samt genom en enkätundersökning. Metoderna att uppnå vattentäta textilier kategoriseras i tre grupper; mikroporösa beläggningar och laminat, hydrofila beläggningar och laminat och väldigt tätvävt material. Dess egenskaper presenteras i rapporten, framförallt tätvävt material som visade sig vara det mest passande material för jackans syfte. Möjligheten att uppnå tillräcklig vattentäthet med enbart ytbehandling testades genom att behandla olika bomullstyger, med ytbehandlingar av olika substanser. För att utvärdera effekten utfördes ett spraytest. Det visade sig att ytbehandling ger en begränsad vattenskyddande effekt, vilket inte är tillräcklig för målgruppens behov. En kombination av tätvävt material som kompletteras med membran på de mest utsatta områdena, axlar och övre delen av ryggen samt bröstet ger ett komplett skydd och kan samtidigt konstrueras utan att se teknisk ut. / Program: Textilingenjörsutbildningen
6

Funktionskrav på beläggningar i plankorsning / Functional requirements for plates in level crossings

Farhan, Ahlam Hussein, Šender, Goran January 2021 (has links)
Syfte och mål – Syftet med arbetet är att bistå Trafikverket i skapandet av ett nytt TDOK för godkännande av beläggningar i plankorsningar, samt att i förlängningen underlätta för återförsäljare att få sina produkter prövade mot krav i ett nytt TDOK som avgör om de kan tas i bruk. Målet för arbetet är att genom kartläggning skapa ett underlag innehållandes en matris som inbegriper funktionskrav med tillhörande specifika egenskaper. Metod – Arbetet består av en kvalitativ fallstudie som ingriper en dokumentanalys av utvalda statliga styrdokument samt fältstudie. Fältstudien utgörs av data i form av observationer vilka inkluderar fotografier, fältanteckningar och informella intervjuer. Resultat – I arbetet föreslås matris över funktionsparametrar och egenskaper. Avgränsningar/implikationer – Studien förhåller sig till sakförhållandena i Sverige Originalitet och värde – Arbetet ger djupare inblick i problematiken som uppstår genom åldrandet av dokument som innehåller kravspecifikationer. Nyckelord – futktionsparametrar, beläggningar i plankorsningar, funktionsregelverk, kravspecifikationer, styrdokument
7

Vattentäta och "andande" skikt -utvecklande av testmetod för vattentäthet hos seglarplagg

Nylund, Erika January 2013 (has links)
Vattentäthet och ”andning” är två eftersträvade komfortegenskaper hos funktionsplagg idag. Utveckling pågår kontinuerligt och nya material dyker ständigt upp på marknaden. Vattentäthet mäts vanligtvis genom hydrostatisk testmetod där resultatet visar de tryck i meter vattenpelare (mvp) ett material klarar innan 3 droppar tränger igenom dess konstruktion. Prestanda i mvp hos funktionsplagg kan idag sträcka sig till upp emot 30 mvp. Behövs en så hög prestanda som 30 mvp? Vad är motiveringen till att en så hög prestanda används? Syftet med arbetet var att kartlägga nuvarande funktionsskikt på marknaden och undersöka för- och nackdelar med respektive skikt. På grund av oenigt resonemang kring prestanda i mvp på marknaden syftar projektet även till att skapa en klarare bild kring detta. Ett sittest utvecklades för att se om korrelation mellan vattentäthet uppmätt i mvp och vattentäthet uppmätt genom en mer verklighetsanpassad testmetod går att finna. Material med olika prestanda i mvp samlades in och vattentätheten testades med ett eget utvecklat sittest. Testerna påvisade ingen betydande vattengenomträngning genom funktionsmaterialen oavsett prestanda i mvp. Studien kan inte stödja nuvarande resonemang på marknaden att det krävs att ta höjd i prestanda iform av mvp hos materialet för att hindra vattenläckage vid sittande position. Orsak till fuktig känsla vid sittande position tros bero på andra faktorer än vattengenomträngning. / Program: Textilingenjörsutbildningen
8

Development of Novel (Cu,Fe)3O4 Coatings for AISI 441 Solid Oxide Cell Interconnects : Coating optimization and long-term study

Larby, Line January 2020 (has links)
As current environmental challenges are gaining increased attention, development of clean energy solutions is becoming one of the essential strategies to keep within the boundaries of established environmental policies. Solid oxide cell (SOC) technology can provide clean energy conversion and storage when hydrogen is the energy carrier. The high total energy conversion efficiency resulting from the high operation temperature of SOCs make the technology promising, but material costs must be reduced to make it commercially viable. Therefore, this thesis aims to study the long- term performance of a novel cost-optimized cell interconnect at 650 and 850 °C. At high temperatures, chromium evaporation from the interconnect result in electrode poisoning, which may be mitigated by application of a protective coating. The studied interconnect is an AISI 441 steel with some different pre-oxidized copper and iron spinel coatings. Sample analysis was made mainly with scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. It was found that the most promising pre-oxidation treatment was 24 h at 750 °C and that chromium migration was restrained at 650 °C long-term treatment but not at 850 °C where it wasfound available for evaporation at the surface. / När samtida milljöutmaningar får ökad uppmärksamhet blir gröna energilösningar en av de viktigaste strategierna för att hålla sig inom satta gränser från etablerade miljöriktlinjer. Teknologin bakom fastoxidceller, eller solid oxide cells (SOCs), kan bidra med grön omvandling och lagring av energi när energibäraren är väte. Den höga totala omvandlingseffektiviteten, som kommer med den höga verkningstemperaturen, gör SOC till en lovande teknologi, men materialkostnaderna måste först reduceras innan den blir komersiellt gångbar. Därför syftar detta examensarbete till att undersöka prestandan av en ny, kostnadsoptimerad cellinterkonnektor på lång sikt i 650 och 850 °C. Vid höga temperaturer förångas krom från interkonnektorn, vilket leder till elektrodförgiftning, men kan mildras genom applicering av en skyddande beläggning. Den undersökta interkonnektorn är ett stål som betäcknas AISI 441 belagt med några olika föroxiderade beläggningar av koppar- och järnspinell. Proverna analyserades i huvudsak genom svepelektronmikroskopi kobinerat med energidispersiv röntgenspektroskopi och röntgendiffraktometri. Det visades att den mest lovande föroxideringsbehandlingen var 24 h i 750 °C och att krom förblev återhållet vid 650 °men inte vid 850 °C då det fanns tillgängligt för förångning vidytan.
9

A Study of Various Parameters Affecting Adhesion of Coatings to Metal Substrates / En studie av olika parametrar som påverkar ytbeläggningars adhesion till metallsubstrat

Pathanatecha, Worabhorn January 2019 (has links)
The adhesion of coatings is of high importance in the coating industry and a more thorough understanding of adhesion behavior is required. In this thesis work, seven parameters affecting adhesion of silane-modified poly(urethane urea) (PUSi) coatings on pretreated steel and aluminum substrates were studied. These parameters include substrate type, dry film thickness (20-30 and 60-70 μm), solid content (40, 60, and 70 wt%), resin ratio between two different types of PUSi (PUSi-A: PUSi-B = 70:30, 50:50, and 30:70 wt ratio), crosslinking density, additive, and curing condition. The different pretreatments of substrates include solvent wiping, sandblasting, phosphating, and galvanizing. A commercial paint product (‘yellow topcoat’) was used as a reference for the study of substrates and additives. Several formulations of clearcoat, prepared from the same PUSi resins as the commercial paint product, were mainly used in every experiment. The obtained coatings were tested for their adhesion properties using cross hatch adhesion test, bending test, and humidity resistance test. The film hardness and thermo-mechanical properties were evaluated with König pendulum hardness test and Dynamic Mechanical Analysis (DMA), respectively. Surface energies of all substrates were analyzed with Contact Angle Measurement (CAM). The PUSi-A and PUSi-B resins used in the coating formulations were characterized with Differential Scanning Calorimetry (DSC), Size-Exclusion Chromatography (SEC), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). The results showed a correlation between poor adhesion properties and the relatively low surface energies of some substrates, namely cold-rolled steel (CRS), industrial ACE aluminum, and standard Q aluminum. The use of silane-functional crosslinking agent and silane adhesion promoters in the coatings has greatly enhanced adhesion. The increase in film hardness via increased crosslinking density also did not hinder the adhesion due to the presence of silane groups in the crosslinker. Additionally, increased time and temperature during curing showed positive effects. However, the variation of resin ratio, solid content, and film thickness did not offer significant adhesion improvement in this study. / Adhesionsegenskaperna hos ytbeläggningar är av stor betydelse i färg- och lackindustrin och en djupare förståelse av vidhäftning är av stor betydelse. I detta uppsatsarbete studerades sju parametrar som påverkar vidhäftning av silanmodifierad poly(uretan-urea) (PUSi)-beläggningar på stål- och aluminiumsubstrat. Dessa parametrar inkluderar substrattyp, torr filmtjocklek (20-30 och 60-70 μm), torrhalt (40, 60 och 70 viktprocent), mängdförhållandet mellan två olika typer av PUSi (PUSi-A: PUSi-B = 70:30, 50:50 och 30:70 viktprocent), tvärbindningsdensitet, tillsatsmedel och härdningsbetingelser. Förbehandlingen av substraten inkluderar lösningsmedelsavtorkning, sandblästring, fosfatering och galvanisering. En kommersiell ytbehandlingsprodukt innehållandes gula pigment (gul topplack) användes som referens. Flera formuleringar av klarlack, framställda av samma PUSi-hartser som den kommersiella produkten, användes i det experimentella arbetet. Beläggningarna testades med avseende på deras vidhäftningsegenskaper med ’cross-hatch’-test, böjningstest och fuktbeständighetstest. Filmhårdhet och termomekaniska egenskaper utvärderades med König pendelhårdhetstest respektive Dynamisk Mekanisk Analys (DMA). Ytenergier för alla substrat analyserades med kontaktvinkelmätning (CAM). PUSi-A- och PUSi-B-hartserna som användes i ytbeläggningarna karaktäriserades med Differential Scanning Calorimetry (DSC), Size-Exclusion Chromatography (SEC) och Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Resultaten visade en korrelation mellan dålig vidhäftning och låga ytenergier för vissa underlag, främst kallvalsat stål (CRS), industriellt ACE-aluminium och standard Q-aluminium. Användningen av silan-funktionell tvärbindare och en silan-baserad primer förbättrade vidhäftningen avsevärt. Ökningen i filmhårdhet genom högre tvärbindningsdensitet resulterade inte i sämre vidhäftning eftersom tvärbindaren innehåller silan-grupper vilket bidrog till att upprätthålla vidhäftningen. Längre tid och högre temperatur vid härdning gav generellt bättre vidhäftning, liksom tillsats av urea. Att variera mängden bindemedel, torrhalt eller filmtjocklek gav inte någon signifikant påverkan på vidhäftning i denna studie.
10

Tribological behaviour of HVAF-sprayed WC-based coatings: : Role of process variables and binder chemistry

Torkashvand, Kaveh January 2021 (has links)
Tungsten carbide (WC) based metallic matrix coatings sprayed using high velocity air fuel (HVAF) technique have attracted increasing attention as they show excellent tribological performance in various wear conditions. In the HVAF method, particles’ in-flight temperature and velocity can be influenced by the process variables including nozzle configuration as well as feedstock particle size range. On the other hand, the chemistry of metallic binder can also play a key role in determining both properties and performance of these coatings. In this thesis, characteristics and tribological behaviour of HVAF-sprayed WC-based coatings were investigated employing four different nozzle configurations (4L2, 4L4, 5L2and 5L4), and three different feedstock particle sizes of WC-CoCr feedstock powder (5/20, 5/30 and 15/45 μm). Also, characteristics and performance of coatings processed with four different WC-based feedstocks comprising alternative binders to traditionally used CoCr (namely CoCr, NiMoCrFeCo,FeNiCrMoCu and FeCrAl) were investigated. Characteristics of the coatings were explored by conducting scanning electron microscopy observations, microindentation testing and X-ray diffraction analysis. Performance of the coatings was evaluated by conducting sliding wear, dry jet erosion wear and sand rubber wheel abrasion wear testing. Moreover, material removal mechanisms in the coatings subjected to the above tests were investigated through post wear analysis. X-ray diffraction analysis showed that no considerable phase change compared to the starting feedstock was observed in any of the coatings sprayed by HVAF technique. It was revealed that decrease in powder particle size range can result in an improvement in microstructural characteristics, such as homogeneity and density, as well as hardness of the coatings. Besides, it can lead to a substantial improvement in wear performance of the coatings. It was shown that using various nozzle configurations does not result in any considerable change in characteristics or performance of the HVAF-sprayed WC-CoCr coatings. It was further shown that, by decreasing particle sizes from coarse to medium or fine, a significant difference can be observed. While wear mechanisms for medium and fine feedstock coatings were dominated by ploughing and fracture of individual carbide grains, for the coarse feedstock coatings ploughing and grooving along with the local removal of coating material were observed. Hardness values for all the four coatings with different binder chemistries were in a narrow range of 1100 – 1300 HV0.3. WC-NiMoCrFeCo and WC-FeNiCrMoCu coatings showed better or comparable sliding wear performance compared to WC-CoCr coating (as reference). WC-FeNiCrMoCu and WC-FeCrAl coatings showed comparable performance under erosion conditions while all the three binder alternatives yielded slightly inferior coating performance under abrasion wear, compared to the reference coating. While ploughing was the common wear mechanism in all the four coatings, pitting was noted in coatings with CoCr and FeNiCrMoCu binders in case of sliding wear. / Populärvetenskaplig Sammanfattning Cermet-beläggningar består av WC-partiklar inbäddade i ett metallbindemedel,sprutat med High Velocity Air Fuel (HVAF) uppvisar utmärkt tribologiskprestanda under olika slitage förhållanden. Med HVAF-tekniken kan partiklarnasflygtemperatur och hastighet påverkas av konfigurationen av den utrustning somanvänds såväl som partikelstorleksintervallet för råmaterialet. Därtill kan kemin hos det metalliska bindemedlet spela en nyckelroll för beläggningarnas egenskaper och prestanda. I denna avhandling undersöktes egenskaper och tribologiskt beteende hos HVAF-besprutade WC-baserade beläggningar. Undersökningen gjordes genom att använda fyra olika uppsättningar av ändra sprutparametrar förHVAF-processen där fyra olika munstyckskonfigurationer (4L2, 4L4, 5L2 och5L4) och tre olika partikelstorleksintervaller av WC-CoCr råvarupulver (5/20,5/30 och 15/45 μm). Studieegenskaper och prestanda för alla deponerade beläggningar, påverkan av processvariabler (olika munstyckskonfigurationer och olika partikelstorlekar) undersöktes. Dessutom undersöktes egenskaper och prestanda för tre olika WC-baserade råvaror med alternativa bindemedel till CoCr (NiMoCrFeCo, FeNiCrMoCu och FeCrAl) och jämfördes med WC-CoCrbeläggningsom referens. Beläggningens egenskaper undersöktes genom att genomföra SEM-analys, mikroindragningstest och röntgenanalys. Beläggningens prestanda utvärderades genom att utföra glidförslitning, erosionsslitage under torra förhållanden och test med torr sand/gummihjulanordning. Vidare undersöktes mekanismer för materialavlägsning i beläggningarna med ovanstående tester genom analys efter slitage. Ingen avsevärd fasförändring observerades för alla beläggningar som besprutades med HVAF-teknik. Det avslöjades att minskning av pulvrets genomsnittliga partikelstorlek resulterade i en förbättring av mikrostrukturella egenskaper, såsom homogenitet och densitet, samt beläggningarnas hårdhetsvärde. Dessutom leder det till en avsevärd förbättring av beläggningens slitageförmåga. Det visades att användning av olika munstycken till HVAF-processen inte resulterar i en avsevärd förändring i egenskaper eller prestanda hos WC-CoCr-beläggningarna. När det gäller förslitningsmekanismer visades det att genom att minska partikelstorleken från grov till medium eller fin sågs en avsevärd skillnad. För beläggningar besprutade med fina och medelstora partiklar dominerades förslitningsmekanismer av plöjningsslitage och sprickor av enskilda hårdmetallkorn. För grova beläggningar observerades plöjningsslitage och spårning tillsammans med avlägsnande av material. Ingen signifikant skillnad i mikrostruktur eller fasförändring observerades i alla beläggningar med alternativa bindemedel såväl som WC-CoCr som referensbeläggning. Hårdhetsvärdet för alla de fyra beläggningarna låg inom x intervallet 1100 - 1300 HV0.3. NiMoCrFeCo och FeNiCrMoCu visade bättre eller jämförbar glidförmåga med referensbeläggningen. FeNiCrMoCu och FeCrAl visade jämförbara prestanda under erosionsförhållanden och alla de tre undersökta beläggningsmaterialen visade något sämre prestanda under nötningsslitage jämfört med referensbeläggningen. Medan plöjningsslitage var den vanliga förslitningsmekanismen i alla de fyra beläggningarna noterades gropning i beläggningarna CoCr och FeNiCrMoCu vid glidförslitning.

Page generated in 0.061 seconds