סיווג חומרי חיפוי פלזמה

1. חומרי ציפוי על בסיס מתכת

- חומרים מייצגים: סגסוגות על בסיס ניקל,[1]סגסוגות על בסיס קובלט[2], [4]פלדת אל - חלד

- אזורי יישום: חלקי מנוע טורבינה, כלי קידוח שמן, שסתומים תעשייתיים

- יתרון: לחומרי ציפוי על בסיס מתכת יש עמידות מצוינת בפני קורוזיה, עמידות חמצון וחוזק מכני, מתאימים לטמפרטורה גבוהה, לחץ גבוה ולסביבה קורוזיבית.[10]

2. חומרי ציפוי על בסיס קרביד

- חומרים מייצגים: טונגסטן קרביד (WC)[3], כרום קרביד (Cr3C2)[5]

- אזורי יישום: חלקי מכונות, ציוד כרייה, תבניות ותבניות

- יתרון: חומרי ציפוי על בסיס קרביד ידועים בקשיותם הגבוהה במיוחד ובעמידות בפני שחיקה, מה שיכול להאריך משמעותית את חיי השירות של הציוד והחלקים.[מהי מכונת ריתוך פלזמה?]

3 חומרי ציפוי על בסיס קרמיקה

- חומרים מייצגים: תחמוצת אלומיניום (Al2O3)[7]תחמוצת טיטניום (TiO2)[6]תחמוצת זירקוניום (ZrO2)[9]

- אזורי יישום: רכיבי בידוד בטמפרטורה גבוהה, מנועי מטוסים, ציוד לייצור מוליכים למחצה

- יתרון: חומרי ציפוי על בסיס קרמי הינם בעלי יציבות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני קורוזיה ובידוד חשמלי, אידיאלי עבור סביבות בטמפרטורה גבוהה ודרישות בידוד.

4. חומרי ציפוי מרוכבים מתכת-קרמית

- חומרים מייצגים: סגסוגת על בסיס ניקל[11]- חומרים מרוכבים טונגסטן קרביד, סגסוגת על בסיס קובלט[8]- חומרים מרוכבים כרום קרביד

- תחומי יישום: תעופה וחלל, ציוד אנרגיה, ייצור רכב

- יתרונות: חומרי ציפוי מרוכבים משלבים את היתרונות של מתכות וקרמיקה, עם עמידות מצוינת לטמפרטורות גבוהות, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני קורוזיה, יכולים לספק הגנה מעולה בתנאי עבודה מורכבים.

5. חומרי ציפוי מתכת אדמה נדירים

- חומרים מייצגים: איטריום, לנתנום, סגסוגות על בסיס צריום

- אזורי יישום: טורבינות גז, תעשייה גרעינית, רכיבי סגסוגת בטמפרטורה גבוהה

- יתרונות: לחומרי ציפוי מתכת אדמה נדירים יש עמידות מצוינת לחמצון ולקורוזיה בסביבות טמפרטורות גבוהות, מה שמשפר משמעותית את היציבות וחיי השירות של הציפוי.

דוגמאות ליישום

1. תחום תעופה וחלל: ציפויים מרוכבים מסגסוגת על בסיס ניקל וטונגסטן קרביד נמצאים בשימוש נרחב בלהבי טורבינת מנועי אוויר ורכיבי טורבינת גז כדי לשפר את עמידותם בפני שחיקה ועמידותם בטמפרטורה גבוהה.

2. שדה אנרגיה: ציפויי סגסוגת על בסיס קובלט משמשים בכלי קידוח נפט וצינורות כדי לשפר את עמידותם בפני קורוזיה ובלאי ולהאריך את חיי השירות של הציוד 

3. רכב: ציפויי כרום קרביד משמשים על טבעות בוכנה של מנוע וטבעות מושב שסתום כדי לשפר את עמידות הבלאי ויעילות הדלק.

סיכויי עתיד

עם ההתקדמות המתמשכת של מדע החומרים וטכנולוגיית התהליך, הביצועים של חומרי ציפוי בציפוי פלזמה ישתפרו עוד יותר.לדוגמה, חומרי ציפוי בעלי מבנה ננו יכולים לספק קשיות וקשיחות גבוהה יותר תוך הצגת ביצועים מעולים ביישומים ספציפיים.בנוסף, השילוב בין טכנולוגיות ייצור חכמות ואוטומציה הופך את תהליך חיפוי הפלזמה למדויק ויעיל יותר, ומקדם עוד יותר את היישום של טכנולוגיה זו בתחומים שונים.

סיכום

כטכנולוגיה מתקדמת לטיפול במשטח, חומרי ציפוי חיפוי פלזמה ממלאים תפקיד חשוב בתעשייה המודרנית.על ידי הבנה וסיווג של חומרי ציפוי אלה לעומק, אנו מסוגלים לבחור טוב יותר חומרים המתאימים ליישומים ספציפיים ולשפר את ביצועי המוצר ואמינותם.בעתיד, עם פיתוח מתמשך של חומרים ותהליכים חדשים, טכנולוגיית ציפוי חיפוי פלזמה תמשיך להראות את היתרונות הייחודיים שלה ואת סיכויי היישום הרחבים שלה בתעשיות שונות.[12]