- خرداد ۳۱, ۱۳۹۹
- ارسال شده توسط: تاراپوشش
- بخش: مطالب آموزشی, مقالات
پوشش های سد حرارتی یا thermal barrier، پوشش هایی پر کاربرد برای اعمال روی فلزات سبک خصوصا آلومنیوم هستند که با هدف جلوگیری از داغ شدن قطعات و یا ایجاد عایق حرارتی به کار برده می شوند. از چالش های عمده ایجاد سد حرارتی با پوشش، ایجاد پوششی بدون ترک، چسبنده، یکنواخت و با ضخامت مناسب است تا سطح را به خوبی از گرما و حرارت محافظت کند. پوشش اکسیداسیون الکترولیتی پلاسمایی یا PEO به علت ایجاد یک لایه سرامیکی یکنواخت و چسبنده روی سطح و همچینین قابلیت کنترل خواص، قابلیت اعمال روی قطعات به منظور ایجاد سد حرارتی را دارد. در ادامه به بررسی جزئیات این پوشش پرداخته میشود.
کاربرد پوشش های عایق حرارتی
این پوشش ها با هدف کاهش مصرف انرژی و کارآمدی قطعه، افزایش عمر قطعه و جلوگیری از خزش بیشتر استفاده می شوند. از کاربردهای رایج این پوشش ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- محفظه احتراق داخلی موتور اتوموبیل
- توربین های گازی
- سیستم های تبدیل انرژی در صنایع نیرو
- محفظه احتراق در هوافضا
- سطوح خارجی دریچه ها و پیستون ها
هدایت حرارتی
هدایت حرارتی بر اساس، اختلاف دما در دو سر قطعه قابل محاسبه است. به این سبب که آلومنیوم دارای هدایت حرارتی بالاست، پوششهای نازک به طور موثری قادر به عایق کردن این پوشش از لحاظ گرمایی نیست. در پژوهشها، به بررسی پوشش PEO با ضخامت بهینه و با تخلخلهای مناسب پرداخته شده است. پوششهای متخلخل با ضخامت مناسب به هدایت حرارتی کمتر در حدود ۰.۵ W/m.K منجر میگردد. این پدیده به سبب اثر ایجاد هوا و گپهای تماسی بین قسمتهای مختلف قطعه رخ میدهد. مقدار هدایت حرارتی این پوشش با روشهای رایج نظیر اسپری پلاسمای مولایت، قابل مقایسه است.
لیکن از مهمترین مزایای این روش نسبت به اسپری پلاسما، PVD و CVD، استحکام چسبندگی بالای این روش و سهولت اعمال پوشش، قابلیت پوشش دهی قطعات پیچیده و نسبتا ارزان تر بودن روش است. لازم به ذکر است که برای افزایش بیشتر خاصیت عایق حرارتی این پوشش میتوان از کامپوزیت آن با پوشش های عایق دیگر به صورت پوشش هیبریدی بهره یافت.