سيراميك السطح

التزجيج السطحي – الرش البلازمي والتخليق الذاتي الانتشار بدرجة حرارة عالية
تُنتج عملية الرش البلازمي قوسًا كهربائيًا مستمرًا بين الكاثود والأنود. يُؤيّن هذا القوس الغاز العامل مُحوّلاً إياه إلى بلازما عالية الحرارة. يتشكل لهب البلازما الذي يُذيب المسحوق مُشكّلاً قطرات. يقوم تيار الغاز عالي السرعة بتفتيت هذه القطرات ثم قذفها على الركيزة، مُشكّلاً طبقة طلاء على السطح. من مزايا الرش البلازمي ارتفاع درجة حرارة الرش، حيث تصل درجة الحرارة المركزية إلى أكثر من 10000 كلفن، مما يُتيح تحضير أي طلاء سيراميكي ذي نقطة انصهار عالية، كما يتميز الطلاء بكثافة جيدة وقوة تماسك عالية. أما عيوبه فتتمثل في انخفاض كفاءة الرش، وارتفاع تكلفة المعدات اللازمة للاستثمار الأولي.

التخليق الذاتي الانتشار عالي الحرارة (SHS) هو تقنية لتصنيع مواد جديدة عن طريق التوصيل الذاتي للحرارة الناتجة عن التفاعل الكيميائي العالي بين المواد المتفاعلة. يتميز هذا التخليق ببساطة المعدات والعملية، وكفاءة الإنتاج العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة، وانعدام التلوث. وهو تقنية هندسية سطحية مناسبة جدًا لحماية الجدار الداخلي للأنابيب. تتميز البطانة الخزفية المُحضّرة بتقنية SHS بقوة تماسك عالية، وصلابة عالية، ومقاومة للتآكل، مما يُطيل عمر خط الأنابيب بشكل فعال. المكون الرئيسي للبطانة الخزفية المستخدمة في خطوط أنابيب النفط هو Fe+Al2O3. تتم العملية بخلط مسحوق أكسيد الحديد ومسحوق الألومنيوم بشكل متجانس داخل أنبوب فولاذي، ثم يُدار بسرعة عالية في جهاز طرد مركزي، ثم يُشعل بشرارة كهربائية، فيحترق المسحوق. يحدث تفاعل إزاحة لتكوين طبقة منصهرة من Fe+Al2O3. تتشكل هذه الطبقة المنصهرة بفعل قوة الطرد المركزي. يكون الحديد قريبًا من الجدار الداخلي لأنبوب الصلب، ويشكل أكسيد الألومنيوم (Al2O3) بطانة داخلية خزفية بعيدًا عن جدار الأنبوب.