Oppervlaktekeramisatie – plasmaspuiten en zelfvoortplantende hogetemperatuursynthese
Plasmaspuiten creëert een gelijkstroomboog tussen de kathode en de anode. De boog ioniseert het werkgas tot een plasma met hoge temperatuur. De plasmavlam smelt het poeder tot druppels. De gasstroom met hoge snelheid vernevelt de druppels en spuit ze vervolgens op het substraat. Het oppervlak vormt een coating. Het voordeel van plasmaspuiten is dat de spuittemperatuur zeer hoog is, de kerntemperatuur boven de 10.000 K kan oplopen, dat elke keramische coating met een hoog smeltpunt kan worden vervaardigd en dat de coating een goede dichtheid en hoge hechtsterkte heeft. Het nadeel is dat de spuitefficiëntie hoger is. De apparatuur is goedkoop en duur, en de eenmalige investeringskosten zijn hoger.
Zelfpropagerende hogetemperatuursynthese (SHS) is een technologie voor het synthetiseren van nieuwe materialen door zelfgeleiding van hoge chemische reactiewarmte tussen reactanten. Het heeft de voordelen van eenvoudige apparatuur, een eenvoudig proces, een hoge productie-efficiëntie, een laag energieverbruik en geen vervuiling. Het is een oppervlaktetechnologie die zeer geschikt is voor de bescherming van de binnenwand van pijpen. De keramische bekleding die met SHS wordt vervaardigd, heeft de kenmerken van een hoge hechtsterkte, hoge hardheid en corrosiebestendigheid, wat de levensduur van de pijpleiding effectief kan verlengen. Het hoofdbestanddeel van de keramische bekleding die in petroleumpijpleidingen wordt gebruikt, is Fe+Al2O3. Het proces bestaat uit het gelijkmatig mengen van het ijzeroxidepoeder en het aluminiumpoeder in de stalen pijp, waarna de buis met hoge snelheid roteert op de centrifuge en vervolgens wordt ontstoken met een elektrische vonk, waarna het poeder brandt. De verdringingsreactie vindt plaats om een gesmolten laag Fe+Al2O3 te vormen. De gesmolten laag wordt gevormd onder invloed van de centrifugale kracht. Fe bevindt zich dicht bij de binnenwand van de stalen pijp en Al2O3 vormt een keramische binnenvoering weg van de pijpwand.
Geplaatst op: 17-12-2018