Oppervlaktekeramisering

Oppervlaktekeramisering – plasmaspuiten en zelfvoortplantende hogetemperatuursynthese
Plasmaspuiten produceert een gelijkstroomboog tussen de kathode en de anode. De boog ioniseert het werkingsgas tot een plasma met hoge temperatuur. De plasmavlam smelt het poeder tot druppels. De hogesnelheidsgasstroom verstuift de druppels en stoot ze vervolgens uit op het substraat. Op het oppervlak vormt zich een coating. Het voordeel van plasmaspuiten is dat de spuittemperatuur zeer hoog is, de temperatuur in het midden kan oplopen tot boven de 10.000 K, en dat elke keramische coating met een hoog smeltpunt kan worden aangebracht. De coating heeft bovendien een goede dichtheid en een hoge hechtsterkte. Het nadeel is dat de spuitefficiëntie laag is, de apparatuur duur is en de eenmalige investeringskosten hoger liggen.

Zelfvoortplantende hogetemperatuursynthese (SHS) is een technologie voor het synthetiseren van nieuwe materialen door zelfgeleiding van de hoge reactiewarmte tussen reactanten. De voordelen zijn eenvoudige apparatuur, een eenvoudig proces, een hoge productie-efficiëntie, een laag energieverbruik en geen vervuiling. Het is een oppervlaktebehandelingstechnologie die zeer geschikt is voor de bescherming van de binnenwand van pijpleidingen. De keramische bekleding die met SHS wordt vervaardigd, heeft de kenmerken van een hoge hechtsterkte, hoge hardheid en corrosiebestendigheid, waardoor de levensduur van de pijpleiding effectief kan worden verlengd. Het belangrijkste bestanddeel van de keramische bekleding die in petroleumpijpleidingen wordt gebruikt, is Fe+Al2O3. Het proces bestaat uit het uniform mengen van ijzeroxidepoeder en aluminiumpoeder in een stalen buis, waarna deze met hoge snelheid in een centrifuge wordt rondgedraaid en vervolgens met een elektrische vonk wordt ontstoken, waardoor het poeder verbrandt. Door de verplaatsingsreactie ontstaat een gesmolten laag van Fe+Al2O3. Deze gesmolten laag wordt onder invloed van de centrifugale kracht gelaagd. IJzer bevindt zich dicht bij de binnenwand van de stalen buis, terwijl aluminiumoxide (Al2O3) een keramische binnenbekleding vormt verder van de buiswand af.