مقاله پوشش های سرامیکی و نسوز

 پوشش هاي سراميكي ونسوز
پوششهاي سراميكي شامل شيشه ها يا بدون اضافه كردن تركيبات دير گداز مي باشند . پوشش هاي دماي بالا برپايه اكسيدها ، كاربيد ها ، سيليس ها ، بوريدها ، يا نيتريدها ، سرمتيها ومواد معدني ديگر مي باشند .
پوشش هاي سراميكي كه بر روي فلزات به كار مي روند آنها را در برابر اكسيداسيون وخوردگي در دماي اتاق  ودماهاي  بالا محافظت مي كنند  . پوشش هاي ويژه براي كاربردهاي خاص توسعه يافته اند با مقاومت به سايش مقاومت شيميايي . قدرت انعكاس بالا ومقاومت الكتريكي وجلوگيري از نفوذ هيدروژن ، فلزات  پوشش كاري شده ، با سراميك  در كاربردهايي  مانند قطعات كوره ، تجهيزات عمليات حرارتي تجهيزات فرايندهاي شيميايي ، مبدلهاي حرارتي ، قطعات موتورهاي جت ، و نازلهاي موتور موشك وقطعات نيروگاههاي هسته اي استفاده مي شوند .
فاكتورهاي انتخاب :
چندين فاكتور در انتخاب پوششهاي سراميكي بايد مورد توجه قرار گيرد .
-    محيطي كه فلز پوشش كاري شده در آن كار مي كند .
-    مكانيزمي كه پوشش عمل محافظت دردماي بالا را انجام مي دهد .
-    سازگاري پوشش با فلز پايه
-    روش اعمال پوشش
-    كنترل كيفي پوشش
-    توانايي تعمير پوشش
محيط كاري پوشش ممكن است شامل دامنه گسترده اي ازشرايط مختلف باشد عمر وعملكرد مورد انتظار پوشش ممكن است ازچندثانيه تا چند صدساعت متغير باشد . محيط ممكن است در معرض اتمسفر گازي با وسيكوزته هاي متفاوت باشد . قطعاتي كه از آلياژهاي  دماي بالا ساخته شده اند ممكن است در معرض تنش هاي خيلي بالا باشند ويا ممكن است به عنوان قطعات محافظ دربرابر گرما ويا سيم پيچ كوره ها به كارروند كه تنها نيروي اعمالي وزن قطعه مي باشند . نرخ گرم وسرد كردن ممكن است تدريجي و يا سريع باشد وممكن است شامل يك ياچندين چرخه حرارتي باشد . براي هر محيط كاري  ويژه پوشش انتخابي بايد فلز را در برابر اكسيداسيون وتاثير برداشت .
هيدروژن با جلوگيري يا به حداقل رساندن  نفوذ اكسيژن ،نيتروژن وهيدروژن ازاتمسفر بواسطه پوشش به فلز پايه محافظت كند .
-    مكانيزم هاي محافظت
پوشش هاي سراميكي بوسيله در مكانيزم فلز را دردماهاي  بالامحافظت مي كنند . يك نوع از پوشش به عنوان يك پايدار اكسيدي روي سطح فلز به كار مي رود كه از تماس فلز با اتمسفر جلوگيري مي كند ويا آن را به تاخير مي اندازد  . نوع ديگري از پوشش هاي  فلزي تركيبات بين فلزي هستند كه لايه نازك اكسيدي روي سطح تشكيل مي دهند تركيب بين فلزي ها به گونه اي  است كه يك تركيب بهينه عناصر فلزي براي تشكيل لايه محافظ پايدار بر روي سطح ايجادمي كند  واگراين لايه  شكسته شود دوباره مي تواند ايجاد گردد .
بنا براين  اين نوع پوشش  ها وابسته به تشكيل ومحافظت لايه اكسيدي براي محافظت فلز پا يه ميبا شد.
سازگاري شيميايي ومكانيكي :
سازگاري شيميايي پوششهاي  سراميكي با فلز پايه مهم مي باشد .
بويژه موقعي كه پوشش ها بر روي فلزات دير گداز وآلياژهاي پايه نيكل براي كار در دماهاي بالا به كار مي رود . پوششهاي اكسيدي به اصطلاح پايدار مانند آلومينا در صورت وجود برخي فلزات دير گداز مانند نيوبيم وتا نتالم در دماهاي بالا 1370C0 پايدار نيستند همچنين آلومينا با فلزاتي مانند تيتانيم وزير كونيم واكنش مي دهد وويژگي هاي محافظتي پوشش از بين خواهد رفت .
پوشش همچنين بايد سازگاري  مكانيكي با فلز زيرين داشته باشد تا اينكه تنشهاي  مكانيكي ناخواسته درهر دو ايجاد نشود .
زيرا پوشش هاي خيلي پايدار دردماهاي پايين ترد هستند ضريب انبساط حرارتي پوشش و فلز پايه نبايد اختلاف زياد داشته باشد. اگر چه ضريب انبساط حرارتي پوشش بايدمقداري كوچكتر ازفلز پايه باشد تا اينكه پوشش دردماهاي پايين تحت فشار باشد . اختلاف ضريب انبساط حرارتي براي قطعاتي كه درمعرض چرخه هاي حرارتي هستند بايد بيشتر باشد سيستم بايد به گونه اي طراحي شود كه اختلاف ضريب ها پوشش را درتمامي دماها درحالت فشار قرار دهد.
اگر پوشش در دماهاي پايين تحت كشش باشد ترك خواهد خورد برعكس اگر تحت فشارهاي خيلي زياد باشد پوسته اي مي شود . تاثير پوشش بر روي عمر خستگي  ودماي انتقال تردي مواد كامپوزيتي بايد همچنين مورد توجه باشد . به طور عموم پوشش از فلز پايه ترد تر مي باشد وترك برروي پوشش موقعي كه فلز پايه درحال كار مي باشد تشكيل مي شود بنابراين موجب كاهش انعطاف پذيري دردماي پايين وعمر خستگي مي شود .
- روشهاي كاربرد
روش به كار گيري پوشش ها بوسيله نوع آنها  ، نوع فلزي كه بايد پوشش داده شود . وسايز وشكل قطعه محدود مي شود اغلب فرايند هاي پوشش كاري شامل عمليات حرارتي براي تعديل پيوند ها و آب بندي مي شود اتمسفري كه براي اسپري وعمليات حرارتي به كار مي رود . بايد دقيقا كنترل شود تااز افت خواص فلز پايه جلوگيري شود .
-    كنترل كيفيت پوشش
اين مهم است اطمينان داشته باشيم كه پوشش قابليت محافظت از فلز را دارد اندازه گيري محافظت ونظارت چشمي دوروش براي تعيين كيفيت پوشش مي باشند . اگرچه اين روشها براي  پوشش هاي اشكال پيچيده ومجراهاي داخلي كه ديدن و رسيدن آنها مشكل مي باشد نمي تواند به صورت  رضايت مندانه اي  به كار رود اگر چه آزمايش اكسيداسيون مقدماتي درچند دقيقه ويا چند ساعت دريك اتمسفر اكسيدي دردماهاي عملكرد مي تواندبه عنوان يك روش قابل قبول براي تعيين كيفيت پوشش به كار رود . 

---

برچسب ها: پوشش های سرامیکی ونسوز تحقیق پوشش های سرامیکی ونسوز مقاله خوردگی و اکسیداسیون و احیاء سرامیک مقاله پوشش های سرامیکی و نسوز