أداء الطلاءات الخزفية عالية الأداء

مناقشة موجزة حول أداء الطلاءات الخزفية عالية الأداء

الطلاءات الخزفية عالية الأداء مصطلح عام يُطلق على فئة من الطلاءات غير العضوية غير المعدنية، والتي ظهرت بعد الراتنجات العضوية والمعادن والسبائك. على مدار نصف القرن الماضي، ومع تطور التقنيات المتطورة، مثل هندسة الطيران والصناعات الإلكترونية العسكرية، حققت الطلاءات الخزفية عالية الأداء نموًا مطردًا وسريعًا. المكونات المطلية، المصنوعة من خلال دمج هذا النوع الجديد من المواد عالية الحرارة مع مصفوفة معدنية، لا تجمع فقط بين خصائص المواد الخزفية المتجانسة، التي تتميز بمزايا مثل مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل الكيميائي، بل تُمكّن أيضًا من تكامل المتانة واللدونة والتوصيل الكهربائي العالي للطلاء الخزفي والمادة المعدنية الأساسية، مما يحافظ على القوة الهيكلية للركيزة الأصلية.

طريقة التشكيل

① طرق الترسيب في الطور الصلب: مثل التخليق الذاتي الانتشار في درجات حرارة عالية.

② طرق الترسيب في الطور الغازي: مثل الترسيب الفيزيائي للبخار (الترسيب الفيزيائي للبخار) والترسيب الكيميائي للبخار (أمراض القلب والأوعية الدموية).

③ الطرق الكيميائية الرطبة: مثل طريقة السول-جيل، والطلاء بدون كهرباء، والطلاء المركب الكيميائي.

④ طرق الرش الحراري: مثل رش البلازما والرش باللهب، وتستحوذ هذه الطريقة على أكثر من 50% من سوق الطلاء السيراميكي.

المزايا والعيوب

ميزة:

① يمكنه الجمع بشكل مرن بين مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل وغيرها من خصائص المواد السيراميكية مع القوة العالية والمتانة وقابلية المعالجة والتوصيل الكهربائي والحراري للمواد المعدنية، مما يكمل مزايا بعضها البعض لتحقيق أقصى قدر من المزايا الشاملة وتلبية احتياجات المنتجات الميكانيكية للأداء الهيكلي والبيئي.

② تتوفر مجموعة واسعة من المواد لتحضير الطلاءات الخزفية، ويمكن دمج مواد مثل السيراميك-السيراميك، والسيراميك-المعادن، والسيراميك-البلاستيك حسب الحاجة. كما يسهل دمجها مع معدات وظروف معالجة المعادن الأصلية، مما يُسهم في تحقيق التحول التكنولوجي للمؤسسات.

③ تتميز الطلاءات الخزفية بسهولة التشكيل، وسرعة الترسيب، وسمك الطلاء القابل للتحكم. ويمكن استخدام عمليات تلبيد مختلفة للرش على أسطح الأجزاء رقيقة الجدران، والأجزاء المجوفة، والأجزاء ذات الأشكال الخاصة، كما يمكن تعزيز المنتجات بالرش الموضعي.

④ يمكن تحضير الطلاءات الخزفية على ركائز متنوعة ذات أداء معالجة جيد. على سبيل المثال، مواد غير عضوية متنوعة، مثل المعادن والأسمنت والمواد المقاومة للحرارة والجبس الحجري؛ والبلاستيك والمواد العضوية؛ والخشب والكرتون، وغيرها، والتي يمكن تحسين خصائصها برش الطلاءات الخزفية. في حال تلف الطلاء الخزفي، يمكن إعادة استخدام الركيزة المعدنية، ويمكن رش الطلاءات الخزفية مرة أخرى (وينطبق الأمر نفسه على الركائز الأخرى، ما لم يكن هناك أي ضرر يؤثر على الاستخدام الثانوي).

⑤ استهلاك منخفض للمواد. يتراوح سمك الطلاء الخزفي عادةً بين عشرات الميكرونات وعدة مليمترات. علاوة على ذلك، تتميز المواد الخزفية بكثافة منخفضة، ما يعني استهلاكًا منخفضًا للمواد، لكن قيمتها المضافة عالية.

⑥ لا توجد قيود على حجم قطع العمل أو مواقع البناء. يمكن أن تكون المنتجات المرشوشة كبيرة أو صغيرة، ولا يوجد حد لشكلها؛ ويمكن تصنيعها في مصنع رش حراري أو في الموقع.

العيوب:

① قدرة ضعيفة على التشوه البلاستيكي، وحساسة لتركيز الإجهاد والشقوق، ومقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية والتعب.

② هناك فرق كبير في معامل التمدد والتوصيل الحراري بين مواد الطلاء السيراميكي والمواد المعدنية، وحالات الإجهاد المختلفة الناتجة أثناء الاستخدام تؤثر على عمر الخدمة الخاص بها.

③ يتم دمج الطلاء والركيزة عن طريق التشابك الميكانيكي أو القوى الجزيئية، وهناك مشكلة قوى الترابط المختلفة بين الجانبين.