표면 세라믹화

표면 세라믹화 – 플라즈마 스프레이 및 자가전파 고온 합성
플라즈마 스프레이는 음극과 양극 사이에 직류 아크를 발생시킵니다. 이 아크는 작동 가스를 이온화시켜 고온의 플라즈마를 생성합니다. 플라즈마 화염은 분말을 녹여 미세한 액적을 형성합니다. 고속의 가스 흐름은 이 액적들을 분무하여 기판에 분사합니다. 이렇게 형성된 표면에는 코팅이 형성됩니다. 플라즈마 스프레이의 장점은 분사 온도가 매우 높아 중심 온도가 10,000K 이상에 도달할 수 있고, 융점이 높은 모든 종류의 세라믹 코팅을 제조할 수 있으며, 코팅의 밀도와 접착 강도가 우수하다는 것입니다. 단점은 분사 효율이 낮고, 고가의 장비와 높은 초기 투자 비용이 필요하다는 것입니다.

자가전파 고온 합성(SHS)은 반응물 간의 높은 화학 반응열의 자가전도를 이용하여 새로운 소재를 합성하는 기술입니다. 이 기술은 장비가 간단하고 공정이 간단하며 생산 효율이 높고 에너지 소비가 적으며 환경 오염이 없다는 장점을 가지고 있습니다. 특히 파이프 내벽 보호에 매우 적합한 표면 엔지니어링 기술입니다. SHS로 제조된 세라믹 라이닝은 높은 접착 강도, 경도 및 내식성을 특징으로 하여 파이프라인의 수명을 효과적으로 연장할 수 있습니다. 석유 파이프라인에 사용되는 세라믹 라이너의 주성분은 Fe+Al2O3입니다. 제조 공정은 강관 내부에 산화철 분말과 알루미늄 분말을 균일하게 혼합한 후 원심분리기에서 고속으로 회전시키고 전기 스파크를 가하여 점화하는 것입니다. 분말이 연소되면서 치환 반응이 일어나 Fe+Al2O3 용융층이 형성됩니다. 이 용융층은 원심력에 의해 적층됩니다. Fe는 강관의 내벽에 가깝게 위치하고, Al2O3는 강관 벽에서 떨어진 곳에 세라믹 내피를 형성합니다.