Плазмотрон для нанесения покрытий

The paper analyzes reasons for application of plasma torches of special design for deposition of heat-resistant layers of thermal barrier coatings that contribute to minimum oxygen content in the zone of spraying. It contains detailed description of design for a plasma torch with a nozzle that allows better protection of a plasma stream against atmospheric exposure.Heated inert gas (Ar) is fed inside the nozzle along its walls through holes in its end part. Air around a plasma jet is displaced, additional compression of the plasma occurs and due to this oxygen content is decreased in a coating and efficiency of material deposition is increased. An additional use of a tungsten insert in an electronic node makes it possible to create a pair of tungsten – tungsten in an electrode assembly and the life of the electrode assembly will be increased due to high erosion resistance, electrical conductivity, thermal conductivity and sufficient strength in 2–2.5 times while increasing spray performance through toughening regimes. The paper presents testing results of the developed plasma torch and its prototype for duration of continuous operation and intensity at 500 A current, 70 V voltage, nitrogen flow rate of 45 l/min (standard mode for deposition of oxide ceramics). Coatings from nickel–chromium–aluminum–yttrium powder have been obtained while using plasma torches with the same parameters of deposition and a comparative analysis of the technological properties have been made in the paper. The developed plasma torch has more qualitative characteristics of subsurface plasma coatings: increase in adhesive strength – by 1.4 times, material utilization ratio – by 1.3 times, micro-hardness – by 1.3 times, porosity decrease – by 2.3 times.В статье проанализированы причины применения для напыления жаростойких подслоев теплозащитных покрытий специальных конструкций плазмотронов, способствующих минимальному содержанию кислорода в зоне напыления. Подробно описана разработанная авторами конструкция плазмотрона с насадкой, позволяющая улучшить защиту плазменного потока от воздействия атмосферы. Внутрь насадки вдоль ее стенок через систему отверстий в концевой части насадки подается нагретый инертный газ (Аr). Воздух вокруг плазменной струи вытесняется, происходит дополнительное сжатие плазмы, в результате чего в покрытии уменьшается содержание кислорода и повышается эффективность осаждения материала. Дополнительное применение вольфрамовой вставки в электронном узле позволит создать пару вольфрам – вольфрам в электродном узле, что за счет высокой эрозионной стойкости, электропроводимости, теплопроводности и достаточной прочности увеличит ресурс электродного узла в 2–2,5 раза при повышении производительности напыления из-за ужесточения режимов. Приведены результаты испытаний разработанного плазмотрона и аналога на длительность непрерывной работы и интенсивность при токе 500 А, напряжении 70 В, расходе азота 45 л/мин (стандартный режим напыления оксидной керамики). На плазмотронах при одинаковых параметрах напыления получены покрытия из порошка никель–хром–алюминий–иттрий и проведен сравнительный анализ технологических свойств. Разработанный плазмотрон имеет более качественные характеристики плазменных подслойных покрытий: увеличение прочности сцепления – в 1,4 раза, коэффициента использования материала – в 1,3 раза, микротвердости – в 1,3 раза, уменьшение пористости – в 2,3 раза

Оптимизация процесса нанесения покрытий из порошков металлокерамики методом плазменного напыления на воздухе

The paper presents studies on the optimization of the process of applying coatings from cermet powders with different solid phase contents by plasma spraying in air to restore and harden parts of machines and mechanisms operating under adverse conditions. Such conditions are usually created in heavily loaded tribojoints when the mechanisms operate at a low speed of relative movement of surfaces during friction. At the same time, the destruction of the working surfaces is mainly due to the process of microcontact setting and subsequent detachment of the formed particles at their contact points. The application of special protective coatings with the required properties is possible with the manufacture of high-quality starting powder materials and optimization of the technology for their application. Such powders and powder compositions can be obtained by the method of agglomeration of a fine powder mixture with its subsequent high-temperature sintering. To identify the hardening mechanism of composite coatings made of cermet by gas-thermal spraying, important stages are the optimization of the deposition process parameters and the study of the properties of plasma coatings obtained in this case. When optimizing the technological parameters of plasma spraying of coatings, the utilization rate of the sprayed powder material has been taken into account as the main indicator of the process efficiency, the structure of the obtained layers, and the morphology of individual particles deposited on the polished surface. The paper provides data on the structural elements of sprayed materials for wear-resistant coatings obtained by plasma spraying at optimal conditions. Taking into account the processes that occur during the wear of tribological conjugations, the data indicate the existing prerequisites for the wear resistance of the studied composite coatings made of metal ceramics. Special wear-resistant coatings made of materials with a soft matrix hardened by solid inclusions Al2O3–TiO2–Ni–Cr–Al–Y are widely used in various industries. Based on the detailed analysis of the features of cermet plasma coatings, it can be stated that such powder compositions (complex oxides-metal component) are often used as wear-resistant plasma coatings. The research results can be taken into account in cases of application of wear-resistant plasma coatings made of metal-ceramics and compositions based on them, containing solid phases in the form of oxides, as well as the manufacture of a whole range of parts operating under conditions of intense wear.Произведена оптимизация процесса нанесения покрытий из порошков металлокерамики с различным содержанием твердой фазы методом плазменного напыления на воздухе для восстановления и упрочнения деталей машин и механизмов, работающих в неблагоприятных условиях. Такие условия обычно создаются в тяжело нагруженных трибосопряжениях во время работы механизмов с небольшой скоростью относительного перемещения поверхностей при трении. Эксплуатируемые рабочие поверхности разрушаются в основном из-за микроконтактного схватывания и последующего отрыва сформированных частиц в точках их контакта. Нанесение специальных защитных покрытий с требуемыми свойствами возможно при изготовлении качественных исходных порошковых материалов и оптимизации технологии их нанесения. Получить такие порошки и порошковые композиции можно методом агломерирования мелкодисперсной порошковой шихты с ее последующим высокотемпературным спеканием. Для выявления механизма упрочнения сформированных газотермическим напылением композиционных покрытий из металлокерамики важные этапы – это оптимизация параметров процесса напыления и изучение свойств получаемых плазменных покрытий. При оптимизации технологических параметров плазменного напыления покрытий учитывали коэффициент использования порошкового материала как основного показателя эффективности процесса, структуру полученных слоев, морфологию отдельных нанесенных на полированную поверхность частиц. В статье приведены данные об элементах структуры напыленных материалов для износостойких покрытий, полученных плазменным напылением на оптимальных режимах. С учетом процессов, происходящих при изнашивании трибосопряжений, эти данные свидетельствуют об имеющихся предпосылках износостойкости исследуемых композиционных покрытий из металлокерамики. Специальные износостойкие покрытия из материалов с мягкой матрицей, упрочненных твердыми включениями Al2O3–TiO2–Ni–Cr–Al–Y, находят широкое применение в различных отраслях промышленности. На основе подробного анализа особенностей металлокерамических плазменных покрытий можно констатировать, что такие порошковые композиции (комплексные оксиды – металлическая составляющая) часто используются в качестве износостойких плазменных покрытий. Результаты исследований могут быть учтены в случаях нанесения износостойких плазменных покрытий из металлокерамики и композиций на их базе, содержащих твердые фазы в виде оксидов, а также изготовления целого спектра деталей, работающих в условиях интенсивного износа

КЕРАМИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ СИСТЕМЫ «ОКСИД ТИТАНА – ОКСИД АЛЮМИНИЯ – ТВЕРДАЯ СМАЗКА»

The paper presents an oxide ceramic material with addition of solid lubricant which has good technological characteristics and which is able to form high wear-resistant plasma coatings with low friction coefficient.Представлен  керамический материал на основе оксидной  керамики с добавлением твердой смазки, обладающий хорошими технологическими характеристиками и способный формировать плазменные покрытия с высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ

A technology for formation of thermal barrier coatings (TBC) based on zirconium dioxide has been developed in the paper. The paper investigates structures of phase composition and thermal stability of such developed coatings. Investigation results pertaining to formation of an oxide system ZrO2 – Y2O3, while using plasma spraying and subsequent high-energy processing, which allows to increase resistance of a thermal barrier coating to thermal cycling heat resistance of the coating at temperature of 1100 °C. This leads to longer protection of bottom layer against high-temperature exposure. The methodology is based on complex metallographic, X-ray diffraction and electron microscopy investigations of structural elements in composite plasma coatings of the ZrO2 – Y2O system. Resistance of plasma coatings (Мe – Cr – Al – Y/ZrO2 – Y2O3-type), used as TBC to protect gas turbine engine blades under conditions of frequent thermal cyclings is limited by cleavage of an outer ceramic layer. Structural and electron microprobe investigations have shown that as a result of thermal cycling an outer atmosphere due to porous structure of the ceramic coating layer, migrates to the surface of lower metal coating, causing its oxidation. As a result, the metal-ceramic Al2O3 layer is formed at a metal-ceramic interface and it changes a stress state of the coating that causes a reduction of protective properties. Thus, a high heat resistance of thermal barrier coatings depends on processes occurring at the interface between metal and ceramic coating layers. A laser impact on samples with TBC leads to changes in the structure of the oxide layer of ZrO2 – Y2O3. In this case its initial surface characterized by considerable relief is significantly flattened due to processing and the coating is fractured and it is separated in fragments. As the oxide coating has low thermal conductivity, and the time of laser exposure is about 10–3 sec, a heat flux does not have time to spread to a greater depth. As a result, the coating surface takes the form of solidified melt. The coating obtained from the powder of ZrO2 – 7 % Y2O3 in accordance with the developed technology can withstand heating – cooling cycles by 1.5-fold more than similar coatings being made previously. Thus the proposed method allows to increase the coating resistance to thermal cycling at temperatures of 1100 °C.Разработана технология формирования теплозащитных покрытий на основе диоксида циркония, исследованы структуры фазового состава и термостойкости таких покрытий. Приведены результаты исследования процесса формирования оксидной системы ZrO2 – Y2О3 методами плазменного напыления и последующей высокоэнергетической обработки, позволяющей повысить стойкость теплозащитного покрытия к термоциклированию при температуре 1100 °С. Это приводит к более длительной защите подложки от воздействий высоких температур. Методика основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий системы ZrO2 – Y2О. Стойкость плазменных покрытий типа Me – Cr – Al – Y/ZrO2 – Y2O3, применяемых в качестве теплозащитных покрытий для защиты лопаток газотурбинных двигателей в условиях частых теплосмен, ограничивается скалыванием внешнего керамического слоя. Структурные и микрорентгеноспектральные исследования показали, что в результате термоциклирования внешняя атмосфера благодаря пористой структуре керамического слоя покрытия проникает к поверхности нижнего металлического покрытия, вызывая его окисление. В результате на границе металл – керамика формируется слой Al2O3, изменяющий напряженное состояние покрытия, что приводит к снижению защитных свойств. Таким образом, высокая термостойкость теплозащитных покрытий зависит от процессов, протекающих на границе между металлическим и керамическим слоями покрытия. Лазерное воздействие на образцы с теплозащитными покрытиями приводит к изменению структуры оксидного слоя ZrO2– Y2O3. При этом его исходная поверхность, характеризующаяся развитым рельефом, в результате обработки существенно выравнивается и покрытие растрескивается, разделяясь на фрагменты. Так как оксидное покрытие обладает низкой теплопроводностью, а время воздействия лазера порядка 10–3 с, тепловой поток не успевает распространиться на большую глубину. В результате поверхность покрытия приобретает вид застывшего расплава. Покрытие, полученное из порошка ZrO2 – 7 % Y2O3 по разработанной авторами технологии, выдерживает в 1,5 раза больше циклов нагрева – охлаждения, чем подобное покрытие, изготовленное ранее. Предло- женный способ позволяет повысить стойкости покрытия к термоциклированию при температуре 1100° С

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ КЕРАМИКИ С НЕРАВНОВЕСНОЙ СТРУКТУРОЙ

The paper presents investigations on studying the influence of plasma jet parameters (current, sputtering distance, consumption of nitrogen plasma forming gas), fractional composition of an initial powder on characteristics of plasma powder coatings from ceramics with a non-equilibrium structure. Optimization of APS parameters (plasma spraying in air) has been carried out for the following materials: NiAl, Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (CaF2–Ni) and FeCr30Mo3 – 12 % CaF2 – 50 % TiC. The optimization of sputtering parameters has been made on the basis of obtaining maximum coefficient of the material use. Structure of coatings, their chemical and phase compositions have a determining effect on physical and mechanical properties of the coatings, in particular, on porosity, adhesion strength and wear resistance. In its turn, a structure and a composition of the coating formed on the substrate depend on energy characteristics of the plasma sputtering process, an efficiency of heat exchange processes between dispersed and gas phases of high-temperature plasma jet, and also on a composition, a structure, and properties of the used materials. Thus, a stable distribution of a solid oxide phase has been observed in the volumes of sputtered materials and there are no surface zones with a deficiency of such inclusions that positively affects operability of the investigated wear-resistant coatings. While carrying out plasma deposition of Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (CaF2-Ni) powders, a coating with a higher micro-hardness has been formed in comparison with Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (MoS2–Ni) powders that is due to a decrease in porosity and an increase in uniformity of coatings. Graininess of the coatings exerts a significant influence on density of coatings, nature of phase distribution and strength characteristics (wear resistance and adhesion strength).В статье представлены исследования влияния параметров плазменной струи (ток, дистанция напыления, расход плазмообразующего газа азота), фракционного состава исходного порошка на характеристики плазменных порошковых покрытий из керамики с неравновесной структурой. Проведена оптимизация параметров APS (плазменное напыление на воздухе) процесса для материалов NiAl, Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (CaF2–Ni) и FeCr30Mo3 – 12 % CaF2 – 50 % TiC. Оптимизация параметров напыления проводилась на основании получения максимального коэффициента использования материала. Структура покрытий, их химический и фазовый составы оказывают определяющее влияние на физико-механические свойства покрытий, в частности на пористость, прочность сцепления и износостойкость. Формируемые на подложке в процессе напыления структура и состав покрытия зависят от энергетических характеристик процесса плазменного напыления, эффективности теплообменных процессов между дисперсной и газовой фазами высокотемпературной плазменной струи, а также от состава, структуры и свойств применяемых материалов. Таким образом, наблюдается стабильное распределение твердой оксидной фазы в объемах напыленных материалов и отсутствуют поверхностные зоны с дефицитом подобных включений, что положительно влияет на работоспособность исследуемых износостойких покрытий. При плазменном напылении порошков Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (CaF2–Ni) формируется покрытие с более высокой микротвердостью, по сравнению с порошками Al2O3–Cr2O–TiO2 – 15 % (MoS2–Ni), что обусловлено снижением пористости и повышением однородности покрытий. На плотность покрытий, характер распределения фаз, а также на прочностные характеристики (износостойкость и прочность сцепления) большое влияние оказывает зернистость покрытий

ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННОГО КЕРАМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ

A composite ceramic material has been developed for thermal spraying that permits to increase wear resistance due to introduction of high-chromium steel and molybdenum in its structure, to obtain optimum porosity in the starting charge material while synthesizing  FeCrMo – MoS2/CaF2/С – TiC compositions,  to improve technological parameters of powders and thereby increase coefficient of powder usage in spraying, to reduce cost of wear-resistant coating technology. The paper presents characteristics and parameters of the developed material and coating which is based on it. Methodology is based on  complex metallographical, X-ray diffraction and electron microscopy investigations of structural elements of composite plasma coatings. Main components of composite particles are solid solutions based on iron, titanium carbides, solid lubricant inclusions in the form of molybdenum disulfide, calcium fluoride, carbon. Presence of such powder particles predetermines obtaining wear-resistant coatings which are rather efficient in case of molecular and mechanical and abrasive wear-out under disadvantageous friction conditions (boundary lubrication or absence of lubrication material, elevated temperature actions).  The contemplated powders are characterized by complex geometric shape and developed surface relief of particles. There has been observed a stable distribution of hard carbide phase in volumes of deposited materials and absence of superficial zone with deficit of TiC inclusions that positively influence on working capacity of the investigated wear-resistant coatings. Plasma coatings which have been deposited with the help of  FeCrMo – MoS2 – TiC powders in accordance with the technology developed by authors have better wear resistance in case of dry friction in a steel 45 (coating wear-out is less by 1.2-fold; scoring load is higher by 1.2-fold) than a coating which has been obtained with the help of Ni80Cr20 – 12 % MoS2 – 50 % TiC powder. In such a case coating adhesive strength is increased by 1.23-fold and and powder cost lower is decreased by 1.5-fold. Thus plasma wear-resistant coatings  obtained while using FeCrMo – MoS2/CaF2/carbon – TiC composite powders are considered as prospective for restoration and hardening of steel parts which are operating under disadvantageous friction conditions.Разработан композиционный керамический материал для газотермического напыления, позволяющий повысить износостойкость покрытия за счет введения в состав высокохромистой стали и молибдена, получить оптимальную пористость в исходной шихте при синтезе композиций FeCrMo – MoS2/CaF2/С – TiC, улучшить технологические параметры порошков и тем самым повысить коэффициент использования порошка при напылении, удешевить технологию нанесения износостойких покрытий. Приведены характеристики и параметры разработанного материала и покрытия на его основе. Методика основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий. Главными составляющими композиционных частиц являются твердые растворы на основе железа, карбиды титана, включения твердой смазки в виде дисульфида молибдена, фтористого кальция, углерода. Наличие таких частиц порошков создает предпосылки получения из них износостойких покрытий, которые эффективны при молекулярно-механическом и абразивном изнашивании в неблагоприятных условиях трения (граничная смазка или отсутствие смазочного материала, повышенные температурные воздействия). Рассматриваемые порошки характеризуются сложной геометрической формой и развитым поверхностным рельефом частиц. Наблюдается стабильное распределение твердой карбидной фазы в объемах напыленных материалов и отсутствуют поверхностные зоны с дефицитом включений TiC, что положительно влияет на работоспособность исследуемых износостойких покрытий. Плазменные покрытия, напыленные из порошков FeCrMo – MoS2 – TiC по технологии, разработанной авторами, имеют лучшую износостойкость при сухом трении по Ст45 (износ покрытия меньше в 1,2 раза, нагрузка задира больше в 1,2 раза), чем покрытие, полученное из порошка Ni80Cr20 – 12 % MoS2 – 50 % TiC. При этом прочность сцепления покрытий возрастает в 1,23 раза, а стоимость порошка уменьшается в 1,5 раза. Таким образом, плазменные износостойкие покрытия из композиционных порошков FeCrMo – MoS2/CaF2/углерод – TiC перспективны для восстановления и упрочнения стальных деталей, эксплуатирующихся при неблагоприятных условиях трения

РАЗРАБОТКА КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ОКСИДНОЙ КЕРАМИКИ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ ТВЕРДОЙ СМАЗКИ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ

The paper describes creation technology of composite material on the basis of oxide ceramics with inclusion of solid lubricant for gas-thermal spraying of wear resistant coatingss described.Рассмотрена технология получения композиционного материала на основе оксидной керамики с включениями твердой смазки для газотермического напыления износостойких покрытий

СОЗДАНИЕ ГРАДИЕНТНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ДИОКСИДОМ ИТТЕРБИЯ

The process has been investigated and technological parameters for spraying gradient plasma coatings on the basis of zirconium dioxide stabilized with ytterbium dioxide have been optimized in the paper.Проведены исследования процесса и оптимизированы технологические параметры напыления градиентных плазменных покрытий на основе диоксида циркония, стабилизированного диоксидом иттербия

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ИМПУЛЬСАМИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОКСИДНОЙ КЕРАМИКИ

The purpose of the presented paper is to optimize technological parameters of hardening high-energy processing used for sprayed coatings made of materials based on oxide ceramics with inclusions of solid lubricant. The paper presents results of the investigations on influence of power density and total number of laser irradiation impulses in a spot treatment on thickness of treated coating layers made of materials based on oxide ceramics. The considered wear-resistant coatings require increased cohesive and adhesive strength. Therefore, the total number of impulses should ensure melting and sealing of the coatings along the whole thickness that will fully contribute to obtain hardened nano-crystalline and amorphous structures.The work is based on complex metallography, X-ray diffraction and electron-microscopic investigations on modified structural elements of composite coatings being treated with highly concentrated energy sources. The following main processes of hardened plasma coating formations have been revealed in the paper: com paction of sprayed materials due to thermal and shock-wave impacts of laser irradiation impulses. In this case material porosity is decreasing, cohesive and adhesive strength of coatings is increasing, grain structure is crushed, amorphous and nano-crystalline phases of higher strength are formed all these facts are evidenced by an increase in average micro-hardness of deposited compositions. Duration of thermal laser irradiation impulse impact on the material is sufficient to activate chemical processes in the boundaries of main phases of the composite coating. This leads to formation of finely dispersed (including nanoparticle size) compounds that strengthen boundaries of the main phases and the coating as a whole. This is confirmed by the results of an X-ray diffraction analysis.Целью работы является оптимизация технологических параметров упрочняющей высокоэнергетической обработки напыленных покрытий из материалов на основе оксидной керамики с включениями твердой смазки. Приведены результаты исследования влияния плотности мощности и суммарного количества импульсов лазерного излучения в пятне обработки на толщину обработанных слоев покрытия из материалов на основе оксидной керамики. Для рассматриваемых износостойких покрытий необходимы повышенные когезионная и адгезионная прочности. Поэтому суммарное количество импульсов должно обеспечить оплавление и уплотнение покрытий по всей толщине, что будет в полной мере способствовать получению упрочненных нанокристаллических и аморфных структур.Методика исследования основана на комплексных металлографических, рентгеноструктурных и электронно-микроскопических исследованиях модифицированных структурных элементов композиционных покрытий при их обработке высококонцентрированными источниками энергии. Выявлены следующие основные процессы формирования упрочненных плазменных покрытий: 1) уплотнение напыленных материалов за счет теплового и ударно-волнового воздействий импульсами лазерного излучения. При этом снижается пористость материалов, возрастают когезионная и адгезионная прочности покрытий, измельчается зеренная структура, формируются аморфные и нанокристаллические фазы повышенной прочности, о чем свидетельствует увеличение усредненной микротвердости нанесенных композиций; длительность теплового воздействия импульсом лазерного излучения на материал достаточна для активизации химических процессов на границах основных фаз композиционного покрытия. В результате образуются тонкодисперсные (в том числе наноразмерные) соединения, которые упрочняют границы основных фаз и покрытие в целом. Это подтверждается результатами рентгенофазового анализа

РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Develop a set equipment for plasma forming ceramic coatings. The article presents characteristics and parameters of the developed complex equipment for formation of plasma ceramic coatings as well as results of its testing. Methods of research is based on studies of structural elements composite plasma coatings system ZrO2 – Y2O3  obtained  using  developed complex equipment. One of the most effective ways to protect the components from high temperature corrosion and oxidation is formation on the surface of plasma thermal barrier coatings. For thermal barrier coating has very strict requirements: сharacterized by a smooth change of physico-mechanical properties (porosity, microhardness, elastic modulus) in the cross section of the metal substrate to the outer ceramic layer; to withstand multiple cycles of thermal cycling from room temperature to the operating temperature; to maintain gastightness under operating conditions and thus ensure a sufficiently high level of adhesive strength. For realization of new technological schemes applying thermal barrier coatings with high operational characteristics was developed, patented and manufactured a range of new equipment. The experiments show that authors developed PBG-1 plasmatron and powder feeder PPBG-04 have at least 2–3 times the service life during the deposition of ceramic materials compared to the standard equipment of the company "Plasma-Technik", by changing the structure of the cathode-anode plasma torch assembly and construction of the delivery unit of the feeder to facilitate the uniform supply of the powder into the plasma jet and the best of his penetration. The result is better plasma coatings with improved operational characteristics: adhesion strength is increased to 1.3–2 times, material utilization in 1.5–1.6 times microhardness 1.2–1.4 times the porosity is reduced by 2–2.5 times.Разработан комплекс оборудования для формирования плазменных керамических покрытий, приведены характеристики и результаты тестирования данного комплекса. Методика экспериментов основана на исследованиях структурных элементов композиционных плазменных покрытий системы ZrO2 – Y2О3, полученных с помощью разработанного комплекса оборудования. Один из наиболее эффективных способов защиты деталей от высокотемпературной коррозии и окисления – формирование на их поверхности плазменных теплозащитных покрытий. К теплозащитным покрытиям предъявляются очень жесткие требования: они должны характеризоваться плавным изменением физико-механических свойств (пористости, микротвердости, модулей упругости) в сечении от металлической основы к внешнему керамическому слою; выдерживать многократные циклы теплосмен в пределах от комнатной температуры до температуры эксплуатации; сохранять газонепроницаемость в условиях эксплуатации и обеспечивать при этом достаточно высокий уровень адгезионной прочности. Для реализации новых технологических схем нанесения тепло- защитных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками разработан, запатентован и изготовлен целый спектр нового оборудования. Предлагаемые авторами плазмотрон ПБГ-1 и порошковый питатель ППБГ-04 имеют минимум в 2–3 раза больше ресурс работы при напылении керамических материалов по сравнению с серий- ным оборудованием фирмы «Плазма-Техник». Это достигается за счет изменения конструкций катодно-анодного узла плазмотрона и подающего узла питателя, способствующих равномерной подаче порошка в плазменную струю и лучшему его проплавлению. В результате получаются более качественные плазменные покрытия, с повышенными эксплуатационными характеристиками: прочность сцепления увеличивается в 1,3–2 раза, коэффициент использова- ния материала – в 1,5–1,6 раза, микротвердость – в 1,2–1,4 раза, пористость уменьшается в 2–2,5 раза