Като основен компонент на системите за термично пръскане за преобразуване на енергия и поддръжка на източник на топлина, електродите за термично пръскане се класифицират основно въз основа на принципите на процеса, функционалните позиции на електродите, материалните системи и структурните форми. Различните методи за класификация отразяват диференцираните роли на електродите в технологиите за електродъгово пръскане, плазмено пръскане и пламъчно пръскане и осигуряват ясни технически справки за избор на оборудване, оптимизация на процеса и подобряване на производителността.
От гледна точка на принципите на процеса, електродите за термично пръскане могат да бъдат разделени на три основни категории: електроди за електродъгово пръскане, електроди за плазмено пръскане и спомагателни електроди за пламъчно пръскане. Електродите за пръскане с дъга стопяват метална жица чрез създаване на постоянна дъга между катода и анода и след това я пулверизират и напръскват с помощта на сгъстен въздух. Електродът директно участва в процеса на топене и определя стабилността на дъгата. Електродите за плазмено пръскане използват високо-честотно запалване на дъгата, за да образуват високо-температурен плазмен факел между анода и катода, загрявайки прахообразния материал до разтопено или полу-разтопено състояние преди високо-скоростно пръскане. Основната функция на електрода е да поддържа формата и енергийната плътност на плазмената дъга. Докато пламъчното пръскане използва предимно горенето като източник на топлина, някои високо{9}}енергийни или свръхзвукови пламъчни съоръжения също включват електроди за подпомагане на запалването или стабилизиране на състоянието на йонизация на гориво-кислородната смес. Тези електроди се различават от двете категории, споменати по-рано, по структура и материал.
Въз основа на тяхната позиция и функция във веригата, електродите могат допълнително да бъдат разделени на две основни категории: катоди и аноди. При електродъгово и плазмено пръскане катодите често се правят от огнеупорни метали като волфрам, молибден или волфрам-цирконий или волфрам-редкоземни сплави. Те са отговорни за излъчването на електрони и поддържането на основата на дъгата, като изискват високи точки на топене, ниска работна функция и отлична устойчивост на аблация. Анодите обикновено използват мед или медни сплави с добра топлопроводимост. Те са отговорни за приемането на електрони, разсейването на топлината и формирането на геометричната граница, която ограничава стълба на дъгата. Тяхната форма и дизайн на охлаждане пряко влияят върху разпределението на енергията в областта на дъгата и продължителността на живота на електрода. Някои специализирани процеси използват двойни-катодни или много-анодни структури за разширяване на покритието на топлинния източник или постигане на паралелно много-дъгово пръскане.
Материалните системи са друго важно класификационно измерение. Въз основа на тяхната температурна устойчивост, електрическа проводимост и устойчивост на корозия, електродните материали могат да бъдат класифицирани като огнеупорни метални електроди, електроди от-сплав на медна основа, дисперсионно-подсилени композитни електроди и керамични-композитни електроди. Огнеупорните метални електроди, представени от електроди на основата на волфрам-, са подходящи за изключително високи температури и среди със силна дъга. Електродите от мед-сплави имат отлична топлопроводимост, улесняваща бързото разсейване на топлината и често се използват в аноди или области, изискващи честа смяна. Дисперсионно-подсилените композитни електроди подобряват висока-температурна якост и устойчивост на пълзене чрез въвеждане на високо{11}}температурно устойчиви частици (като ториев оксид и цериев оксид) в металната матрица. Керамични-композитни електроди се използват в специална среда с висока-температура или без{15}}кислород; въпреки че тяхната електрическа проводимост е ограничена, те могат да издържат на по-тежка химическа корозия и термичен шок.
Структурната форма също може да представлява критерий за класификация. Обичайните структури включват пръто-формени (игло-формени) електроди, пластино-формени електроди, пръстеновидни-образни (цилиндрични) електроди и порести ограничени електроди. Пръчковидни електроди се използват най-вече като катоди при електродъгово разпръскване, поради простата им структура и лесната им изработка. Електродите с форма на пластина или блок- се използват като аноди в някои високотокови електродъгови съоръжения за увеличаване на топлообменната площ. Пръстенообразните или цилиндрични електроди са типични форми при плазмено пръскане, образувайки конвергентен плазмен поток във връзка с централен катод. Порестите ограничителни електроди се използват при свръхзвукова плазма или водно{14}}стабилизирано плазмено пръскане, стабилизирайки пламъчния поток и увеличавайки скоростта на частиците през порести водно-охлаждани стени.
Различните методи на охлаждане също водят до класификационни клонове. Въз основа на охлаждащата среда и пътя електродите могат да бъдат разделени на естествени охлаждащи електроди, водно{1}}охлаждани електроди, въздушно-охлаждани електроди и композитни охлаждащи електроди. Естественото охлаждане е подходящо за краткосрочни-операции с ниско-натоварване; водно{6}}охлажданите електроди отвеждат топлината през вътрешни спирални или прави водни канали, поддържайки дългосрочна непрекъсната-работа; въздушно{8}}охлажданите електроди използват високо{9}}скоростен въздушен поток за образуване на охлаждащ филм върху повърхността на електрода, обслужващ както функции за охлаждане, така и спомагателни функции за ограничаване на пламъка; композитното охлаждане съчетава водна и въздушна среда за оптимизиране на ефективността на топлообмена и намаляване на концентрацията на топлинен стрес.
Като цяло системата за класификация на електродите за термично пръскане обхваща множество измерения, включително принципи на процеса, функционални позиции, свойства на материала, структурна морфология и методи на охлаждане. Изясняването на техническите характеристики и приложимия обхват на различните електроди помага за постигане на прецизно съвпадение в дизайна на оборудването, разработването на процеси и полевото приложение, осигурявайки стабилен източник на топлина, отлична производителност на покритието и удължен живот на електродите, като по този начин насърчава непрекъснатия прогрес на технологията за термично пръскане в областта на повърхностното инженерство.
