Metoda natryskiwania zimnym gazem, natryskiwanie cieplne, powłoki metaliczne, powłoki ceramiczne, aerozol z fazy ciekłej

Przedmiotem wynalazku jest sposób nanoszenia funkcjonalnych powłok z aerozoli mieszanin. Nanoszenie polega na użyciu znanej metody natryskiwania zimnym gazem, ale ze zmodyfikowanym podajnikiem dostosowanym do substancji ciekłych. Z roztworów lub zawiesin materiałów proszkowych o wielkości sub- lub nanometrycznej generuje się aerozol, który następnie jest wprowadzany przy ciśnieniu zakresie od 0,01 do 1 MPa do podgrzanego strumienia gazu roboczego przepływającego przez dyszę de Lavala (o ciśnieniu do 10 MPa). Dostarczona w ten sposób energia termiczna prowadzi do częściowego lub całkowitego odparowania fazy ciekłej, bez topienia natryskiwanego materiału. W ten sposób przyspieszone cząstki uderzają z prędkością od 100 m/s do 1000 m/s w powierzchnię podłoża, tworząc powłokę. Sposób nanoszenia jest istotny w inżynierii materiałowej. Umożliwia seryjną produkcję powłok z materiałów wrażliwych na termiczną degradację.

Nanomateriały charakteryzują się przede wszystkim dużym rozwinięciem powierzchni właściwej w stosunku do objętości, a co za tym idzie, wysoką aktywnością. Dlatego też nanoszenie powłok z proszków o bardzo drobnej granulacji niesie ze sobą szereg korzyści.
• Kluczowym aspektem jest możliwość kontrolowania przemian fazowych deponowanego materiału, zależnie od parametrów procesu natryskiwania. Przemiany fazowe są istotne szczególnie przy wytwarzaniu powłok fotokatalitycznych, gdzie precyzyjnie należy zaplanować finalny skład fazowy powłoki. Przykładowo, natrysk TiO2 celem otrzymania powłok złożonych z wybranej fazy, np. rutylu, anatazu lub wyłącznie amorficznych, może być kontrolowany ilością energii termicznej dostarczonej podczas depozycji powłok, a energia ta jest w proponowanym rozwiązaniu istotnie obniżona i w łatwy sposób możliwa do regulacji.
Potencjalny odbiorca światowy: Photocatalytic Coatings Ltd;
Potencjalny odbiorca krajowy: Coat+ Sp. z o.o.
• Z drugiej jednak strony natryskiwanie obarczone jest różnymi ograniczeniami wynikającymi z bardzo małego rozmiaru nanocząstek oraz ich skłonnością do aglomeracji. Dodatkowo, w przypadku cząstek metalicznych, mamy do czynienia z naturalnym procesem utlenienia. W efekcie skuteczne nanoszenie warstw z tak drobnych cząstek, zarówno o wielkości nanometrycznej jak i submikronowej, stanowi problem technologiczny. Opracowane rozwiązanie umożliwia wytworzenie powłok z proszków o wielkości submikronowej lub nanometrycznej. Firmy mogą zaoferować swoje zawiesiny proszkowe bez dodatkowego użycia środków stabilizujących lub innych dodatków. Mogą w ofercie uwzględnić również samodzielne tworzenie zawiesin materiałów nanometrycznych, ponieważ dzięki zaproponowanemu rozwiązaniu będzie możliwe ich deponowanie.
Potencjalny odbiorca światowy: EcoActive Solutions;
Potencjalny odbiorca krajowy: Nanoscan Sp. z o.o.
• Opracowanie sposobu nanoszenia powłok z różnych materiałów, także tych nieodpornych terminie mogłoby stanowić rozszerzenie katalogu produktów firm od początku związanych z natryskiem zimnym gazem poprzez wprowadzenie nowych materiałów do oferty lub wprowadzenie nowego produktu - podajników do aerozolu fazy ciekłej.
Potencjalny odbiorca światowy: Dymet, Dycomet, Centerline
Potencjalny odbiorca krajowy: Resurs

w języku polskim: metoda natryskiwania zimnym gazem, natryskiwanie cieplne, powłoki metaliczne, powłoki ceramiczne, aerozol z fazy ciekłej
w języku angielskim: cold spray, thermal spray, metallic coatings, ceramic coatings, aerosol of the liquid phase

Istota metody, według wynalazku, opiera się na deponowaniu powłok z zawiesin metodą natryskiwania zimnym gazem. Generowanie aerozolu wpływa na rozdrobnienie nanoszonych cząstek i ujednorodnienie uzyskanej struktury w powłoce. Możliwe jest nanoszenie różnych materiałów, od metalicznych, poprzez ceramiczne, polimerowe oraz ich mieszaniny. Zaletami metody jest uzyskanie jednorodnej i drobnej struktury powłoki, o zmniejszonej porowatości, mikropęknięć i rozwarstwień. Wykonane w ten sposób złącze cechować się będzie bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi, jak również fizykochemicznymi.

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku