Ceramizzazione superficiale

Ceramizzazione superficiale: spruzzatura al plasma e sintesi autopropagante ad alta temperatura
La spruzzatura al plasma produce un arco CC tra il catodo e l'anodo. L'arco ionizza il gas di lavoro in un plasma ad alta temperatura. La fiamma del plasma viene formata per sciogliere la polvere per formare goccioline. Il flusso di gas ad alta velocità atomizza le goccioline e poi le espelle sul substrato. La superficie forma un rivestimento. Il vantaggio della spruzzatura al plasma è che la temperatura di spruzzatura è molto elevata, la temperatura centrale può superare i 10.000 K e può essere preparato qualsiasi rivestimento ceramico con punto di fusione elevato e il rivestimento ha una buona densità e un'elevata forza di adesione. Lo svantaggio è che l'efficienza di spruzzatura è maggiore. Attrezzature basse e costose, i costi di investimento una tantum sono più alti.

La sintesi ad alta temperatura autopropagante (SHS) è una tecnologia per la sintesi di nuovi materiali mediante autoconduzione di un elevato calore di reazione chimica tra i reagenti. Presenta i vantaggi di attrezzature semplici, processo semplice, elevata efficienza produttiva, basso consumo energetico e assenza di inquinamento. È una tecnologia di ingegneria superficiale molto adatta per la protezione della parete interna dei tubi. Il rivestimento ceramico preparato da SHS ha le caratteristiche di elevata forza di adesione, elevata durezza e resistenza alla corrosione, che possono prolungare efficacemente la durata della tubazione. Il componente principale del rivestimento ceramico utilizzato negli oleodotti è Fe+Al2O3. Il processo consiste nel mescolare uniformemente la polvere di ossido di ferro e la polvere di alluminio nel tubo d'acciaio, quindi ruotare ad alta velocità sulla centrifuga, quindi accendersi tramite scintilla elettrica e la polvere brucia. La reazione di spostamento avviene per formare uno strato fuso di Fe+Al2O3. Lo strato fuso viene stratificato sotto l'azione della forza centrifuga. Il Fe è vicino alla parete interna del tubo d'acciaio e Al2O3 forma un rivestimento interno ceramico lontano dalla parete del tubo.