کاربرد آلومینای سفید ذوب‌شده، کاربید سیلیکون سبز، کاربید سیلیکون سیاه و مهره‌های سرامیکی در پوشش‌های
پوشش‌های مقاوم در برابر سایش برای افزایش عمر مفید تجهیزات صنعتی که در معرض سایش، خوردگی و شرایط ضربه بالا قرار دارند، بسیار مهم هستند. ترکیب آلومینای سفید ذوب شده (WFA) ، کاربید سیلیکون سبز (SiC) ، کاربید سیلیکون سیاه (SiC) و مهره‌های سرامیکی (مهره‌های زیرکونیا/آلومینا) به طور قابل توجهی عملکرد پوشش را افزایش می‌دهد. در زیر تجزیه و تحلیل دقیقی از نقش‌ها و اثرات هم‌افزایی آنها در پوشش‌های مقاوم در برابر سایش ارائه شده است.
پوشش مقاوم در برابر سایش
۱. آلومینای سفید ذوب‌شده (WFA) + مهره‌های سرامیکی
عملکردهای کلیدی
- آلومینای فیوزد سفید :
- سختی بالا و لبه‌های تیز را فراهم می‌کند و مقاومت اولیه در برابر سایش و زبری سطح را برای چسبندگی بهتر بهبود می‌بخشد .
- ایده‌آل برای سنگ‌زنی درشت و بافت‌دهی سطح در کاربردهای سنگین.
- مهره‌های سرامیکی :
- تخلخل را کاهش می‌دهد، تراکم پوشش و مقاومت در برابر ضربه را افزایش می‌دهد .
- جریان‌پذیری را در حین پاشش بهبود می‌بخشد و رسوب یکنواخت را تضمین می‌کند.
کاربردهای معمول
- تجهیزات معدن :
-
- فرمول : WFA (مش ۸۰-۱۲۰) + دانه‌های سرامیکی (مش ۴۰-۷۰، ۱۰-۱۵٪ وزنی).
- عملکرد : 30٪ مقاومت در برابر سایش بیشتر، 20٪ مقاومت در برابر ضربه بهتر.
پوشش مقاوم در برابر سایش
-
۲. کاربید سیلیکون سبز (SiC) + مهره‌های سرامیکی
عملکردهای کلیدی
- کاربید سیلیکون سبز :
- سختی و پایداری حرارتی فوق‌العاده بالا (تا 1600 درجه سانتیگراد) را ارائه می‌دهد ، مناسب برای پوشش‌های دقیق.
- در برابر خوردگی شیمیایی مقاوم است و آن را برای محیط‌های اسیدی/قلیایی ایده‌آل می‌کند .
- مهره‌های سرامیکی :
- شکنندگی SiC را جبران می‌کند و ترک‌های ریز در پوشش را کاهش می‌دهد.
- افزایش صافی پوشش برای کاربردهای کم اصطکاک.
کاربردهای معمول
- تجهیزات فرآوری شیمیایی :
-
- فرمول : SiC سبز (W10-W20 میکرون) + مهره‌های سرامیکی (W30-W50، 5-10٪ وزنی).
- عملکرد : ۵۰٪ مقاومت در برابر خوردگی بهتر، ۴۰٪ نرخ سایش کمتر.
پوشش مقاوم در برابر سایش -
۳. کاربید سیلیکون سیاه (SiC) + مهره‌های
عملکردهای کلیدی
- کاربید سیلیکون سیاه :
- مقرون به صرفه‌تر از SiC سبز، با چقرمگی بالاتر برای مقاومت در برابر ضربه.
- در محیط‌های با سایش متوسط تا زیاد (مثلاً سیستم‌های نقاله) استفاده می‌شود.
- مهره‌های سرامیکی :
- مقاومت در برابر خستگی را بهبود می‌بخشد و از لایه لایه شدن پوشش تحت تنش چرخه‌ای جلوگیری می‌کند.
- زبری سطح را برای عملکرد روان‌تر متعادل می‌کند.
کاربردهای معمول
- تسمه نقاله و ماشین آلات سنگین :
- فرمول : SiC سیاه (مش ۶۰-۸۰) + دانه‌های سرامیکی (مش ۴۰-۷۰، ۸-۱۲٪ وزنی).
- عملکرد : دو برابر عمر مفید بیشتر، ۱۵٪ کاهش صدا.
- پوشش مقاوم در برابر سایش
۴. تحلیل
| ملک | مهره‌های سرامیکی WFA | دانه‌های سرامیکی SiC + سبز | مهره‌های سرامیکی + SiC مشکی |
|---|---|---|---|
| سختی | بالا (سختی موهس ۹.۰) | فوق العاده بالا (موس ۹.۵) | بالا (سختی موهس ۹.۲) |
| سرسختی | متوسط | کم (شکننده) | بالا (مقاوم در برابر ضربه) |
| بهترین برای | سایش درشت | دقت/خوردگی | کاربردهای بارگذاری دینامیکی |
| هزینه | متوسط | بالا | کم |
۵. روندهای
- پوشش‌های نانوکامپوزیتی :
- نانو ذرات SiC سبز + دانه‌های سرامیکی + گرافن برای پوشش‌های مقاوم در برابر سایش خود روان‌کننده.
- قطعات پوشیدنی چاپ سه‌بعدی :
- دانه‌های سرامیکی WFA /SiC سیاه + به عنوان تقویت‌کننده در کامپوزیت‌های زمینه فلزی.
- پوشش‌های هوشمند :
- مهره‌های سرامیکی پر شده با مهارکننده‌های خوردگی برای خواص خودترمیمی.
نتیجه‌گیری
- مهره‌های سرامیکی WFA : بهترین گزینه برای سایش‌های خشن با چسبندگی بالا (مثلاً در معدنکاری).
- مهره‌های سرامیکی سبز : ایده‌آل برای محیط‌های دقیق، دمای بالا و خورنده .
- مهره‌های سرامیکی + SiC مشکی : راهکاری مقرون‌به‌صرفه برای کاربردهای ضربه‌پذیر .
