Príprava vysokoteplotných keramických povlakov odolných voči oxidácii na substrátoch z nióbu a zliatin nióbu je kľúčovou povrchovou technológiou na rozšírenie ich vynikajúcej pevnosti pri vysokých teplotách pre aplikácie v prostrediach s obsahom kyslíka. Hlavné výzvy v tejto oblasti spočívajú v riešení enormného tepelného napätia spôsobeného nesúladom koeficientov tepelnej rozťažnosti medzi kovmi a keramikou, ako aj v zabezpečení medzifázovej chemickej kompatibility, aby sa zabránilo praskaniu a odlupovaniu povlaku počas tepelných cyklov.
Na dosiahnutie spoľahlivej ochrany je potrebné prijať presne navrhnutý gradientový systém „nióbový substrát – funkčná prechodová vrstva – keramická vrchná vrstva“. Kľúčová technológia zahŕňa vytvorenie kontinuálnej silicidovej medzivrstvy in situ (napr. NbSi2) na substráte prostredníctvom procesov, ako je silikónovanie. Táto medzivrstva nielenže vytvára silnú metalurgickú väzbu so substrátom, ale má aj koeficient tepelnej rozťažnosti medzi týmito dvoma materiálmi, čím účinne zmierňuje tepelné napätie a zároveň pôsobí ako difúzna bariéra na inhibíciu prenikania kyslíka. Na vrchu tejto optimalizovanej medzivrstvy je ako konečná bariéra nanesená funkčná keramika s nízkou difúziou kyslíka a vynikajúcou tepelnou stabilitou (ako je mullit). Tento komplexný systém synergickej ochrany úspešne umožnil použitie komponentov z nióbovej zliatiny v špičkových oblastiach vystavených extrémne vysokým teplotám a tepelným šokom, vrátane trysiek raketových motorov a pokročilých lopatiek plynových turbín.
Nižšie je uvedená schéma prípravy vzorky pre túto aplikáciu. Hlavná výzva spočíva v leštení keramických povlakov, ktoré sú náchylné na praskanie a odlupovanie:
1️⃣ Hrubé brúsenie: brúsny papier z karbidu kremíka P2500 s nízkoteplotným voskom naneseným na povrch;
2️⃣ Jemné brúsenie: brúsny papier z karbidu kremíka P4000 s nízkoteplotným voskom naneseným na povrch;
3️⃣ Hrubé leštenie: ET-JP leštiaca handrička 3μm oxid hlinitý;
4️⃣ Jemné leštenie: ZN-JP leštiaca handrička 50nm oxid kremičitý.
#Trójsky kôň #Trójsky kôň metalografický #OceľMikroštruktúra #MaterialScience #Metalografia #Vzorky ocele #MikroštruktúraAnalýza #Príprava ocele #Technik materiálu






