Vantaggi della polvere di allumina nella spruzzatura termica

Introduzione

La polvere di allumina è importante nei processi di rivestimento a spruzzo termico. La spruzzatura termica è utilizzata dalla maggior parte delle aziende per offrire rivestimenti protettivi su apparecchiature e componenti.

Proprietà del materiale che rendono l'allumina appropriata

La polvere diallumina ha diverse proprietà che la rendono ideale per le applicazioni di spruzzatura. La polvere ha in genere un punto di fusione elevato, spesso nell'ordine dei 2050°C. Ciò significa che, quando viene utilizzata sotto forma di spray, può facilmente depositare un rivestimento stabile. Un'altra proprietà è l'elevata durezza e resistenza all'usura. Nelle applicazioni pratiche, i rivestimenti di allumina hanno ridotto l'usura delle pale delle turbine e degli utensili di fonderia. La struttura è chimicamente stabile. La resistenza termica e la resistenza alla corrosione sono requisiti fondamentali. La sua bassa conducibilità termica è anche un vantaggio nei processi in cui il trasferimento di calore deve essere limitato. Ho visto un esempio di test in cui l'allumina ha raffreddato un pezzo sensibile alla temperatura limitando il trasferimento termico. L'allumina può essere prodotta anche in granulometria fine, il che è essenziale per ottenere rivestimenti uniformi e omogenei.

Compatibilità con le tecniche di spruzzatura termica

La polvere di allumina è molto compatibile con la maggior parte dei processi di spruzzatura termica. La polvere può essere facilmente utilizzata con i processi di spruzzatura al plasma. La spruzzatura al plasma utilizza la polvere di allumina e la fonde ad alta velocità. I pezzi vengono rivestiti depositando il materiale rapidamente solidificato. L'applicazione più diffusa dell'allumina a spruzzo al plasma è quella dei rivestimenti a barriera termica per i motori. L'ossitaglio ad alta velocità è un altro processo compatibile con la polvere di allumina. Con questo metodo, l'alta velocità delle particelle determina un deposito denso sul substrato. L'allumina è stata applicata in pratica con entrambi i metodi per migliorare la durata delle parti sollecitate e riscaldate.

Vantaggi funzionali nell'utilizzo del rivestimento

I vantaggi funzionali della polvere di allumina emergono nell'utilizzo del rivestimento. L'allumina spruzzata termicamente, ad esempio, fornisce uno strato duro e omogeneo. Questa uniformità si traduce in minori possibilità di cricche quando i componenti sono sottoposti a cicli termici. Io e i miei colleghi abbiamo lavorato a progetti in cui i rivestimenti in allumina hanno impedito la formazione di microfratture in apparecchiature che operano ad alta temperatura. L'allumina aumenta anche la resistenza all'usura. Un esempio è il suo utilizzo nell'industria, dove le parti in movimento sono esposte all'abrasione e i rivestimenti in allumina riducono la perdita di materiale. Il rivestimento è altrettanto apprezzato per la sua inerzia chimica. Le superfici rivestite di allumina non reagiscono facilmente con acidi o altri agenti corrosivi. Inoltre, i rivestimenti in allumina consentono un trasferimento minimo di calore. Tutti i casi che ho vissuto dimostrano che l'applicazione della polvere di allumina porta a un rivestimento protettivo più efficiente ed economico.

Materiali per le tecniche di spruzzatura termica

La maggior parte dei materiali collabora con l'allumina nell'elenco dei materiali per il rivestimento a spruzzo termico. Le leghe di nichel e cobalto sono esempi rappresentativi. Le ceramiche possiedono resistenze termiche molto elevate. L'allumina è un materiale molto noto tra le ceramiche. L'allumina è meno costosa e più semplice da lavorare rispetto alla zirconia stabilizzata con ittrio. Il carburo di silicio e l'ossido di cromo sono esempi rappresentativi di polveri comuni. Ogni materiale viene utilizzato per un uso diverso, ma l'allumina garantisce prestazioni equilibrate in termini di durezza, resistenza all'usura e isolamento. Gli ingegneri del mondo reale selezionano i materiali in base all'ambiente, alla resistenza richiesta e all'economia. Quando il problema è l'alta temperatura e l'usura estrema, la polvere di allumina si è dimostrata la migliore.

Conclusioni

La polvere di allumina è un forte concorrente per i rivestimenti protettivi a spruzzo termico grazie al suo punto di fusione, alla durezza e alla stabilità chimica. I suoi principali vantaggi sono Si combina bene con le tecnologie di spruzzatura termica convenzionali, come il plasma spray e l'ossitaglio ad alta velocità. Per ulteriori informazioni, consultare Stanford Advanced Materials (SAM).

Domande frequenti

F: Perché la polvere di allumina è ideale per la spruzzatura termica?

D: L'allumina offre un elevato punto di fusione, durezza e stabilità chimica. Forma rivestimenti duri e densi.

F: Perché la polvere di allumina è utile per il controllo del calore?

D: La polvere di allumina ha una bassa conducibilità termica. Inibisce il passaggio del calore e protegge le superfici sensibili dalla distruzione.

F: Quali sono le tecniche convenzionali di spruzzatura termica utilizzate con la polvere di allumina?

D: La polvere di allumina può essere utilizzata con successo in combinazione con le tecniche di spruzzatura al plasma e di ossitaglio ad alta velocità.