表面セラミック化

表面セラミック化 - プラズマ噴霧と自己伝播型高温合成
プラズマ溶射は、陰極と陽極の間に直流アークを発生させます。このアークは作動ガスをイオン化して高温プラズマを発生させます。プラズマ炎が形成され、粉末が溶融して液滴を形成します。高速のガス流が液滴を霧化し、基板に噴射します。基板表面にコーティング層が形成されます。プラズマ溶射の利点は、溶射温度が非常に高く、中心温度が10,000 K以上に達するため、あらゆる高融点セラミックコーティングを作製でき、コーティングの密度と接着強度が良好であることです。欠点は、溶射効率が高いことです。低コストで高価な設備のため、一度の投資コストが高くなります。

自己伝播型高温合成（SHS）は、反応物間の高い化学反応熱を自己伝導させることで新材料を合成する技術です。設備が簡単で、プロセスも簡単で、生産効率が高く、エネルギー消費が少なく、汚染がないなどの利点があります。これは、パイプの内壁保護に非常に適した表面工学技術です。SHSで製造されたセラミックライニングは、高い接着強度、高硬度、耐腐食性などの特性を持ち、パイプラインの寿命を効果的に延ばすことができます。石油パイプラインに使用されるセラミックライニングの主成分はFe+Al2O3です。このプロセスは、鋼管内で酸化鉄粉末とアルミニウム粉末を均一に混合し、遠心分離機で高速回転させ、電気火花で点火して粉末を燃焼させるものです。置換反応が起こり、Fe+Al2O3の溶融層が形成されます。この溶融層は遠心力の作用によって積層されます。 Fe は鋼管の内壁に近く、Al2O3 は管壁から離れた位置にセラミックの内側ライナーを形成します。