پوشش PEO ، پوششی برای کاربردهای سد حرارتی

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
تجهیزات اتوموبیل با پوشش عایق حرارتی
عایق حرارتی
محفظه احتراق درگیر با مسئله هدایت حرارتی

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.

انواع پوشش روی منیزیم
مطالعه

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.



دیدگاهتان را بنویسید