بررسی تاثیر گاز اتمایزکننده بر ریز ساختار پوشش آلومینایی ایجاد شده با فرایند پاشش پلاسمایی محلول پیش ماده (SPPS)

پاشش پلاسمایی محلول پیش ماده یکی از روش های نوین تولید پوشش های سرامیکی است که به دلیل استفاده از محلول پیش ماده به جای پودر امکان ایجاد ریز ساختارهای بسیار ریز و یکنواخت را فراهم می کند. در این پژوهش، تاثیر نوع گاز اتمایزکننده بر ریز ساختار پوشش آلومینایی تولید شده به روش SPPS مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از پیش ماده آلومینا و دو گاز نیتروژن و هیدروژن به عنوان گاز اتمایزکننده استفاده شد و ریز ساختار سطح پوشش ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان دادند استفاده از نیتروژن موجب تشکیل سطحی متشکل از تعداد زیادی ذرات کروی نیمه ذوب یا ذوب نشده می باشد که بیانگر ناکافی بودن انتقال حرارت به قطرات محلول، عدم تکمیل واکنش های تبخیر، پیرولیز و ذوب و در نتیجه کاهش تشکیل اسپلت ها است. در مقابل استفاده از هیدروژن موجب افزایش میزان ذوب ذرات، تشکیل تعداد بیشتری اسپلت های نازک و پیوسته، کاهش ذرات ذوب نشده و ایجاد ریز ساختاری یکنواخت تر و متراکم تر شد. همچنین نتایج نشان دادند که افزایش انتقال حرارت در حضور هیدروژن موجب تکمیل بهتر واکنش های فیزیکی و شیمیایی در طول پرواز قطرات و بهبود کیفیت نهایی پوشش می شود. به طور کلی نوع گاز اتمایزکننده نقش تعیین کننده ای در فرایند تشکیل ذرات، میزان ذوب آنها و ریز ساختار پوشش آلومینا تولید شده به روش SPPS داشته و استفاده از هیدروژن نسبت به نیتروژن عملکرد مناسب تری در تولید پوشش های باکیفیت تر نشان داد.

کلیدواژه ها:

پاشش پلاسمایی محلول پیش ماده ، آلومینا ، ریز ساختار ، گاز اتمایز کننده ، هیدروژن ، نیتروژن