Yüzey seramikleştirme – plazma püskürtme ve kendiliğinden yayılan yüksek sıcaklık sentezi
Plazma püskürtme, katot ve anot arasında bir doğru akım arkı oluşturur. Ark, çalışma gazını yüksek sıcaklıkta bir plazmaya iyonlaştırır. Plazma alevi, tozu eriterek damlacıklar oluşturur. Yüksek hızlı gaz akımı, damlacıkları atomize eder ve ardından alt tabakaya püskürtür. Yüzeyde bir kaplama oluşur. Plazma püskürtmenin avantajı, püskürtme sıcaklığının çok yüksek olması, merkez sıcaklığının 10.000 K'nin üzerine çıkabilmesi ve herhangi bir yüksek erime noktasına sahip seramik kaplamanın hazırlanabilmesidir; kaplama iyi bir yoğunluğa ve yüksek yapışma mukavemetine sahiptir. Dezavantajı ise püskürtme verimliliğinin düşük olması ve pahalı ekipman gerektirmesi, tek seferlik yatırım maliyetlerinin daha yüksek olmasıdır.
Kendiliğinden yayılan yüksek sıcaklık sentezi (SHS), reaktanlar arasındaki yüksek kimyasal reaksiyon ısısının kendiliğinden iletimiyle yeni malzemelerin sentezlenmesi için kullanılan bir teknolojidir. Basit ekipman, basit işlem, yüksek üretim verimliliği, düşük enerji tüketimi ve kirlilik olmaması gibi avantajlara sahiptir. Boruların iç duvarının korunması için çok uygun bir yüzey mühendisliği teknolojisidir. SHS ile hazırlanan seramik kaplama, yüksek yapışma mukavemeti, yüksek sertlik ve korozyon direnci özelliklerine sahiptir ve boru hattının ömrünü etkili bir şekilde uzatabilir. Petrol boru hatlarında kullanılan seramik kaplamanın ana bileşeni Fe+Al2O3'tür. İşlem, demir oksit tozu ve alüminyum tozunun çelik boruda homojen bir şekilde karıştırılması, ardından santrifüjde yüksek hızda döndürülmesi ve elektrik kıvılcımıyla tutuşturulmasıdır. Toz yanarak yer değiştirme reaksiyonu meydana gelir ve Fe+Al2O3'ün erimiş bir tabakası oluşur. Erimiş tabaka, santrifüj kuvvetinin etkisi altında katmanlanır. Demir (Fe) çelik borunun iç duvarına yakın konumda bulunurken, Al2O3 boru duvarından uzakta seramik bir iç astar oluşturur.
Yayın tarihi: 17 Aralık 2018