Powłoki ceramiczne
Powłoki ceramiczne są szeroko stosowane w inżynierii mechanicznej. Charakteryzują się wysoką twardością, odpornością na zużycie i obojętnością chemiczną. Mogą być trwale nakładane na powierzchnie metalowe. Odpowiednie procesy obejmują natryskiwanie plazmą atmosferyczną (APS), natryskiwanie tlenowo-paliwowe z dużą prędkością (HVOF) oraz procesy łukowe i laserowe.
Klasycznym przykładem jest powlekanie wałów. Po natrysku warstwa ceramiczna może być precyzyjnie szlifowana. Daje to gładką jak lustro powierzchnię, która różni się tylko kolorem od podstawowego korpusu. Takie powłoki są ponad dwadzieścia razy bardziej odporne na zużycie niż materiały metaliczne. Są one preferowanym wyborem dla uszczelnień wargowych lub mechanicznych. Spełniają najwyższe wymagania w zakresie jakości powierzchni i odporności na ścieranie.
Powłoki ceramiczne odgrywają również ważną rolę w technologii mieszania. Jeśli narzędzia mieszające lub zbiorniki mieszające są nimi pokryte, zużycie jest znacznie zmniejszone. Jednocześnie zapobiega się absorpcji ściernych materiałów mieszających przez metaliczne ścieranie. Poprawia to czystość produktu. Żywotność sprzętu jest wydłużona.
amixon® ma bogate doświadczenie w minimalizowaniu zużycia i nakładaniu powłok ceramicznych. Szczególnie w przypadku przetwarzania wysoce ściernych materiałów sypkich, narzędzia mieszające z powłoką ceramiczną i komory mieszania wyłożone ceramiką znacznie wydłużają żywotność sprzętu.
W inżynierii mechanicznej stosowane są różne rodzaje ceramiki:
- Tlenek glinu (Al₂O₃): bardzo twardy, izolujący elektrycznie, szeroko stosowany w ochronie przed zużyciem.
- Tlenek cyrkonu (ZrO₂): wysoka odporność na pękanie, dobra odporność na szok termiczny.
- Tlenek chromu (Cr₂O₃): szczególnie odporny na zużycie i odporny chemicznie.
- Węglik krzemu (SiC) i azotek krzemu (Si₃N₄): niezwykle twarde, odpowiednie do zastosowań wysokotemperaturowych.
Powłoki barierowe wykonane z tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem (YSZ) są często stosowane w przemyśle lotniczym do ochrony łopatek turbin przed wysokimi temperaturami.
Należy zauważyć, że natryskiwane warstwy ceramiczne są porowate. Mają mikroskopijnie chropowatą strukturę z otwartymi porami. Jeśli taka powłoka zostanie zwilżona cieczą, może ona przeniknąć przez pory do metalowej powierzchni. Z tego powodu natryskiwane termicznie powłoki ceramiczne nie nadają się do kwasoodpornego wyłożenia metalowej komory mieszania. W przypadku zastosowań odpornych na korozję, zamiast nich należy stosować na całej powierzchni gęste wykładziny wykonane na przykład z emalii, tworzywa sztucznego lub twardego metalu.