Depoziční mechanismy a vlastnosti vícefázových plazmových nástřiků připravených s pomocí kapalné fáze
ID projektu:GA19-10246S
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.01.2019 - 31.12.2021
Hlavní řešitel:Ing. Radek Mušálek, Ph.D.

Cíle projektu: Plazmové stříkání kapalné fáze (suspenzí a roztoků) umožňuje přípravu nástřiků s mnohem jemnější mikrostrukturou než tradiční plazmové stříkání suchých hrubozrnných prášků. Ve spojení s rozdílnými depozičními mechanismy toto vede k možnosti přípravy nových vrstev s kvalitativně odlišnými vlastnostmi. Hybridní plazmový hořák s vodní stabilizací (WSP-H) vyvinutý na Ústavu fyziky plazmatu AV ČR a poskytující unikátní vysokoentalpické plazma byl nedávno adaptován pro plazmové stříkání jednolitých keramických vrstev ze suspenzí a roztoků. V tomto projektu bude studována možnost současné a postupné depozice několika materiálů s cílem přípravy vrstvených, promísených a gradientních nástřiků nových typů s řízenou mikrostrukturou. Práce se bude soustředit na tři oblasti kompozitních nástřiků potenciálně vhodných pro a) tepelné bariéry (na bázi Y2O3-ZrO2), b) otěruvzdorné vrstvy (na bázi Al2O3) a c) biokompatibilní vrstvy (na bázi hydroxyapatitu a TiO2). Materiály budou nanášeny jak z čistě kapalné fáze, tak pomocí kombinace kapalin a suchých prášků (tzv. hybridní nástřiky).

Související výsledky:

Ctibor P., Sedláček J., Mušálek R., Tesař T., Lukáč F.: Structure and electrical properties of yttrium oxide sprayed by plasma torches from powders and suspensions. Ceramics International 48 [6] (2022) 7464-7474. [ Link ]

Mušálek R., Tesař T., Dudík J., Medřický J., Čech J., Lukáč F.: Cohesion of Dissimilar Splats in Hybrid Plasma-Sprayed Coatings: A Case Study for Al2O3-TiO2. Journal of Thermal Spray Technology 31 [6] (2022) 1869-1888. [ Link ]

Tesař T., Mušálek R., Medřický J., Dudík J., Čížek J., Lukáč F., Chráska T.: Hybrid Plasma Spraying —Discovering the Effects of Deposition Parameters. Thermal Spray 2021: Proceedings from the International Thermal Spray Conference. Materials Park: ASM International, 2021, s. 493-498. ISBN 9781713831303. [ Link ]
[International Thermal Spray Conference 2021. online (CZ), 24.05.2021-28.05.2021]

Mušálek R., Tesař T., Medřický J., Lima R. S.: High Temperature Cycling Behavior of Novel Thermal Barrier Coatings Deposited by High Enthalpy Plasma Torch. Thermal Spray 2021: Proceedings from the International Thermal Spray Conference. Materials Park: ASM International, 2021, s. 688-694. ISBN 9781713831303. [ Link ]
[International Thermal Spray Conference 2021. online (CZ), 24.05.2021-28.05.2021]

Hassanzadeh M., Sokołowski P., Mušálek R., Medřický J., Csáki Š.: High-temperature performance of self-healing SiC-YSZ thermal barrier coatings deposited by using various plasma spray concepts. Thermal Spray 2021: Proceedings from the International Thermal Spray Conference. Materials Park: ASM International, 2021, s. 18-22. ISBN 9781713831303. [ Link ]
[International Thermal Spray Conference 2021. online (CZ), 24.05.2021-28.05.2021]

Nowakowska M., Sokolowski P., Tesař T., Mušálek R., Kielczawa T.: Al2O3-TiO2 coatings deposition by intermixed and double injection SPS concepts. Materials Science-Poland 39 [4] (2021) 599-614. [ Link ]

Mušálek R., Tesař T., Medřický J., Čížek J., Lukáč F.: Composite coatings containing nanometric constituents prepared by plasma spraying with liquid feedstocks. NANOCON 2021 - Conference proceedings. Ostrava: Tanger Ltd., 2022, (2021), s. 86-91. ISBN 978-80-88365-00-6. ISSN 2694-930X. [ Link ]
[International Conference on Nanomaterials - Research & Application /13./ NANOCON. Brno (CZ), 20.10.2021-22.10.2021]

Pham D. Q., Berndt C. C., Čížek J., Gbureck U., Zreiqat H., Lu Z., Ang A. S. M.: Baghdadite coating formed by hybrid water-stabilized plasma spray for bioceramic applications: Mechanical and biological evaluations. Materials Science & Engineering C-Biomimetic and Supramolecular Systems 122 [March] (2021) č. článku 111873. [ Link ]

Mušálek R., Tesař T., Medřický J., Lukáč F., Lima R. S.: High-Temperature Cycling of Plasma Sprayed Multilayered NiCrAlY/YSZ/GZO/YAG Thermal Barrier Coatings Prepared from Liquid Feedstocks. Journal of Thermal Spray Technology 30 [1] (2021) 81-96. [ Link ]

Chamrad J., Marcián P., Čížek J.: Beneficial osseointegration effect of hydroxyapatite coating on cranial implant FEM investigation. PLoS ONE 16 [July] (2021) č. článku e0254837. [ Link ]

Čížek J., Dukovský D., Mušálek R., Medřický J., Tesař T., Lukáč F., Chráska T.: Suspension Spraying Tip: High Molecular Weight Solvent. Journal of Thermal Spray Technology 30 [5] (2021) 1148-1158. [ Link ]

Gupta M., Mušálek R., Tesař T.: Microstructure and failure analysis of suspension plasma sprayed thermal barrier coatings. Surface and Coatings Technology 382 [January] (2020) č. článku 125218. [ Link ]

Tesař T., Mušálek R., Lukáč F., Medřický J., Čížek J., Csáki Š., Panák O., Držková M.: Solution Precursor Plasma Spraying of Cr-Doped Al2O3 Thermochromic Coatings. Journal of Thermal Spray Technology 29 [1-2] (2020) 199-211. [ Link ]

Hulka I., Mušálek R., Lukáč F., Klečka J., Chráska T.: Microstructure and microhardness evaluation fornicraly materials manufactured by spark plasmasintering and plasma spraying. Acta polytechnica 27 (2020) 13-17. [ Link ]

Mušálek R., Nardozza E., Tesař T., Medřický J.: Evaluation of Internal Cohesion of Plasma-Sprayed Coatings by Cavitation Test: Feasibility Study. Acta polytechnica 27 (2020) 73-78. [ Link ]