Gốm hóa bề mặt

Gốm hóa bề mặt – phun plasma và tổng hợp nhiệt độ cao tự lan truyền
Phun plasma tạo ra một hồ quang điện một chiều giữa cực âm và cực dương. Hồ quang này ion hóa khí làm việc thành plasma nhiệt độ cao. Ngọn lửa plasma được hình thành để làm tan chảy bột thành các giọt nhỏ. Luồng khí tốc độ cao sẽ làm phân tán các giọt này thành các nguyên tử và sau đó phun chúng lên bề mặt chất nền. Bề mặt được tạo thành một lớp phủ. Ưu điểm của phun plasma là nhiệt độ phun rất cao, nhiệt độ trung tâm có thể đạt trên 10.000 K, và có thể tạo ra bất kỳ lớp phủ gốm có điểm nóng chảy cao nào, lớp phủ có mật độ tốt và độ bền liên kết cao. Nhược điểm là hiệu suất phun thấp hơn và thiết bị đắt tiền, chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.

Tổng hợp nhiệt độ cao tự lan truyền (SHS) là công nghệ tổng hợp vật liệu mới bằng cách tự dẫn nhiệt phản ứng hóa học cao giữa các chất phản ứng. Công nghệ này có ưu điểm là thiết bị đơn giản, quy trình đơn giản, hiệu suất sản xuất cao, tiêu thụ năng lượng thấp và không gây ô nhiễm. Đây là công nghệ kỹ thuật bề mặt rất phù hợp để bảo vệ thành trong của đường ống. Lớp lót gốm được chế tạo bằng SHS có đặc tính độ bền liên kết cao, độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn, có thể kéo dài tuổi thọ của đường ống một cách hiệu quả. Thành phần chính của lớp lót gốm được sử dụng trong đường ống dẫn dầu là Fe + Al2O3. Quy trình bao gồm việc trộn đều bột oxit sắt và bột nhôm trong ống thép, sau đó quay ở tốc độ cao trên máy ly tâm, rồi đốt cháy bằng tia lửa điện, và bột cháy. Phản ứng dịch chuyển xảy ra tạo thành một lớp nóng chảy Fe + Al2O3. Lớp nóng chảy được xếp lớp dưới tác dụng của lực ly tâm. Fe nằm sát thành trong của ống thép, còn Al2O3 tạo thành lớp lót gốm bên trong cách xa thành ống.