В настоящее время плазменные технологии за счет высокого энергосбережения и к.п.д., достигающего 90 %, являются перспективным направлением развития техники и технологии [1, 2].
Для повышения эстетико-потребительских свойств изделий из бетона используют различные материалы и технологии их нанесения на лицевую поверхность [3]. Недостатком данных защитно-декоративных покрытий является их низкая долговечность.
Защитно-декоративные покрытия, полученные методами термического воздействия, являются более долговечными и качественными.
С целью устранения этих недостатков нами разработана энергосберегающая технология получения защитно-декоративного покрытия на изделиях из бетона методом плазменного напыления.
Под воздействием высоких температур плазмы в поверхностном слое бетона происходят процессы дегидратации. Нами предложено для предотвращения процессов дегидратации наносить промежуточный слой из жаростойких материалов. В качестве жаростойкого материала разработан состав для промежуточного слоя, состоящий из глиноземистого цемента, жидкого стекла и молотого боя шамота.
Для внедрения данной технологии в производство можно использовать стандартное технологическое оборудование.
Промежуточный слой предотвращает дегидратацию поверхностного слоя изделий из бетона при плазменной металлизации. С целью повышения прочности сцепления покрытия с основой поверхность промежуточного слоя должна быть микрошероховатой. Для получения микрошероховатой поверхности в состав смеси брали различные соотношения крупных и мелких фракций молотого шамота, производили напыление алюминия на лицевую поверхность изделий из бетона и определяли прочность сцепления покрытия с основой.
Для металлизации бетона использовали электродуговой плазматрон УПУ-8М с плазменной горелкой ГН-5Р.
Изделия из бетона металлизировали алюминием и медью в виде проволоки Ø 1,0-2,0 мм и порошков с размером фракций 40-100 мкм. Проволоку вводили на срез плазменной горелки ГН-5Р и порошок в сопло самой горелки.
Технология металлизации бетона предусматривает мгновенное расплавление металла в условиях высокой температуры плазмы, порядка 7000-10000К. это приводит к образованию оксидной пленки на поверхности металлических частиц. При плазменном напылении расплавленные частицы алюминия, имеющие сферическую форму, существенно деформируются, затвердевают и приобретают форму тонкого диска. Это подтверждено нами при исследовании контактной зоны «покрытие-подложка» и использованием оптической микроскопии.
Прочность сцепления покрытия с подложкой в среднем составляет 0,8-1,2 МПа.
Благодаря высокой эффективности разработанная технология рекомендуется к широкому промышленному внедрению.