Керамические покрытия
Керамические покрытия широко используются в машиностроении. Они характеризуются высокой твердостью, износостойкостью и химической инертностью. Их можно наносить на металлические поверхности на постоянной основе. Подходящие процессы включают атмосферное плазменное напыление (APS), высокоскоростное кислородное напыление (HVOF), а также дуговые и лазерные процессы.
Классический пример - покрытие валов. После напыления керамический слой может быть точно отшлифован. Это придает ему зеркально-гладкую поверхность, которая отличается от основного корпуса только цветом. Такие покрытия более чем в двадцать раз более износостойкие, чем металлические материалы. Они являются предпочтительным выбором для манжетных или торцевых уплотнений. Они отвечают самым высоким требованиям к качеству поверхности и износостойкости.
Керамические покрытия также играют важную роль в технологии смешивания. Если смесительные инструменты или емкости для смешивания облицованы ими, износ значительно снижается. В то же время абразивные материалы для смешивания не подвергаются металлическому абразивному износу. Это повышает чистоту продукта. Срок службы оборудования увеличивается.
Компания amixon® имеет большой опыт в минимизации износа и нанесении керамических покрытий. Особенно при обработке высокоабразивных сыпучих материалов смесительные инструменты с керамическим покрытием и смесительные камеры с керамической футеровкой значительно увеличивают срок службы оборудования.
В машиностроении используются различные виды керамики:
- Оксид алюминия (Al₂O₃): очень твердый, электроизолирующий, широко используется для защиты от износа.
- Оксид циркония (ZrO₂): высокая вязкость разрушения, хорошая устойчивость к тепловому удару.
- Оксид хрома (Cr₂O₃): особенно износостойкий и химически стойкий.
- Карбид кремния (SiC) и нитрид кремния (Si₃N₄): чрезвычайно твердые, подходят для высокотемпературных применений.
Термические барьерные покрытия из оксида циркония, стабилизированного иттрием (YSZ), часто используются в аэрокосмической промышленности для защиты лопаток турбин от высоких температур.
Важно отметить, что напыленные керамические слои являются пористыми. Они имеют микроскопически шероховатую структуру с открытой пористостью. Если такое покрытие смачивается жидкостью, она может проникнуть через поры на металлическую поверхность. По этой причине термически напыляемые керамические покрытия не подходят для кислотостойкой футеровки металлической смесительной камеры. Для коррозионностойкого применения вместо них следует использовать плотную футеровку с полной поверхностью, например, из эмали, пластика или твердого металла.