Plasmasuihkutuson edistynyt pintatekniikan tekniikka, joka käyttää plasmakaaria lämmönlähteenä erilaisten materiaalien sulattamiseen ja kerrostamiseen alustan pinnalle. Tämä prosessi luo vahvan, tarttuvan pinnoitteen, joka voi parantaa alla olevan materiaalin pintaominaisuuksia. Plasmaruiskutuksessa käytettävien materiaalien valinta on ratkaisevan tärkeää ja riippuu lopullisen pinnoitteen halutuista ominaisuuksista. Tässä on joitain plasmaruiskutuksessa yleisimmin käytetyistä materiaaleista:
Metallit ja metalliseokset ovat plasmaruiskutuksessa laajimmin käytettyjä materiaaleja erinomaisten mekaanisten ominaisuuksiensa ja korroosionkestävyytensä ansiosta. Nämä materiaalit voidaan sulattaa ja ruiskuttaa erilaisille alustoille halutun kovuuden, kulutuskestävyyden ja korroosionkestävyyden omaavien pinnoitteiden muodostamiseksi.
Alumiini (Al): Alumiini on kevyttä ja sillä on hyvä korroosionkestävyys. Plasmasuihkutettuja alumiinipinnoitteita käytetään usein ilmailu- ja autosovelluksissa, joissa painon vähentäminen on ratkaisevan tärkeää.
Kromi (Cr): Kromi tunnetaan kovuudestaan ja korroosionkestävyydestään. Plasmasuihkutettuja kromipinnoitteita käytetään korkeaa kulutuskestävyyttä ja korroosiosuojaa vaativissa sovelluksissa, kuten öljy- ja kaasuteollisuudessa.
Nikkelipohjaiset seokset: Nikkelipohjaiset seokset tarjoavat erinomaisen korroosionkestävyyden, kestävyyden korkeissa lämpötiloissa ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Näitä seoksia käytetään yleisesti plasmaruiskutuksessa turbiinien siipien, moottorin komponenttien ja muiden korkean lämpötilan sovellusten pinnoitteiden luomiseen.
Keramiikka
Keraamiset materiaalit ovat toinen tärkeä plasmasumutusmateriaalien luokka. Ne tunnetaan korkeasta kovuudestaan, kulutuskestävyydestään ja kemiallisesta inertsistään. Keraamiset pinnoitteet voivat tarjota erinomaisen suojan korkeita lämpötiloja, hankaavaa kulumista ja kemiallisia vaikutuksia vastaan.
Alumiinioksidi (Al2O3): Alumiinioksidi on yksi yleisimmin käytetyistä keraamisista materiaaleista plasmaruiskutuksessa. Sillä on korkea kovuus, kulutuskestävyys ja kemiallinen stabiilisuus. Alumiinioksidipinnoitteita käytetään laajalti sovelluksissa, kuten kulutusta kestävissä pinnoissa, lämpöesteissä ja korroosiosuojauksessa.
Zirkonia (ZrO2): Zirkoniumoksidi on toinen tärkeä keraaminen materiaali, jolla on korkea kovuus ja erinomainen lämmönkestävyys. Plasmasuihkutettuja zirkoniumoksidipinnoitteita käytetään korkeissa lämpötiloissa, kuten turbiinimoottoreissa ja uunien vuorauksissa.
Piinitridi (Si3N4): Piinitridi tarjoaa korkean kovuuden, hyvän kulutuskestävyyden ja alhaisen lämmönjohtavuuden. Sitä käytetään plasmaruiskutuksessa pinnoitteiden luomiseen leikkaustyökaluihin, moottorin osiin ja muihin sovelluksiin, jotka vaativat korkeaa lämpöiskun kestävyyttä.
Komposiittimateriaaleja käytetään myös plasmaruiskutuksessa yhdistämään eri materiaalien parhaat ominaisuudet. Nämä komposiitit voivat tarjota paremmat mekaaniset ominaisuudet, kulutuskestävyyden ja korroosiosuojan.
Metal-Ceramic Composites: Metal-ceramic composites combine the hardness and wear resistance of ceramics with the toughness and ductility of metals. These composites are used in plasma spraying to create coatings with excellent mechanical properties and corrosion resistance.
Hiilikuitukomposiitit: Hiilikuitukomposiitit ovat kevyitä ja niillä on korkea lujuus ja jäykkyys. Plasmasuihkutettuja hiilikuitupinnoitteita käytetään ilmailu- ja autosovelluksissa, joissa painonpudotus ja korkea suorituskyky ovat kriittisiä.
In addition to the above-mentioned materials, plasma spraying can also utilize various other materials tailored for specific applications. For example, oxide ceramics such as chromium oxide (Cr2O3) and titanium dioxide (TiO2) are used in plasma spraying to create coatings for optical applications, such as anti-reflective coatings and protective films.
Lisäksi plasmaruiskutustekniikka kehittyy jatkuvasti ja uusia materiaaleja kehitetään vastaamaan eri teollisuudenalojen kasvaviin vaatimuksiin. Tutkijat tutkivat uusia materiaaleja, joilla on parannetut ominaisuudet, kuten korkean entropian metalliseoksia ja nanorakenteista keramiikkaa, parantaakseen edelleen plasmaruiskutettujen pinnoitteiden suorituskykyä.
Plasmasuihkutustarjoaa monipuolisen ja tehokkaan tavan levittää monenlaisia materiaaleja erilaisille alustoille. Materiaalin valinta riippuu sovelluksen erityisvaatimuksista, kuten kulutuskestävyydestä, korroosiosuojasta, korkeiden lämpötilojen stabiilisuudesta ja muista mekaanisista ominaisuuksista. Oikean materiaalin valinnalla plasmaruiskutus voi parantaa merkittävästi pinnoitettujen komponenttien suorituskykyä ja kestävyyttä eri teollisuudenaloilla.
