Как работают высокотемпературные порошковые покрытия?

В сложных условиях эксплуатации, таких как выхлопные системы для автомобилей или транспортных средств, постоянное движение приводит к ежесекундным изменениям температуры и условий окружающей среды. Жаропрочные покрытия должны не только защищать детали при повышенных температурах, но и сохранять целостность благодаря быстрым термическим циклам, вызванным нанесением льда или холодной воды на перегретую деталь с одновременным нанесением абразивных ударов.
Высокотемпературные компоненты механического транспортного средства часто изготавливаются из металлов, которые подвергаются коррозии, если их не защитить. Коррозия может привести к повреждению детали и сократить срок службы изделия. Поломка может привести к возникновению опасной ситуации, если это произойдет во время движения автомобиля. Защитное покрытие защищает деталь от коррозии и повышает эстетическую ценность. Покрытие считается высокотемпературным, если доказано, что оно выдерживает нагрев, расширение и сжатие вместе с основанием при изменении температуры.

Дополнительной проблемой для экстремальных машин является множество факторов окружающей среды, с которыми машина может столкнуться, выезжая из гаража: ультрафиолетовое излучение, вода, соли, снег, лед, град, грязь, гравий, масла и копоть, а также другие опасные вещества. Возьмем, к примеру, один день из жизни мотоциклиста. Он может подвергаться воздействию ультрафиолетовых лучей, подвергаться ударам абразивной грязи и камней, а также достигать пиковых температур во время эксплуатации при одновременном погружении в горные потоки, питаемые ледниками.

Он проходит несколько циклов нагрева и закалки , и на каждом повороте его могут ожидать повреждения при ударе. Именно для этого предназначены эти машины, и поэтому ожидается, что их покрытия будут соответствовать требованиям к производительности. Распространите экологические факторы на аэрокосмическую промышленность ракетные ускорители — одно из самых экстремальных применений высокотемпературных порошковых покрытий, и можно представить себе непредсказуемые условия окружающей среды, для которых требуется инженер—химик-исследователь.

Не все покрытия должны проходить все испытания или выдерживать все возможные температуры. Состав покрытия зависит от конкретных деталей, для которых оно предназначено. Например, для деталей, скрытых под крышкой, не требуется устойчивость к ультрафиолетовому излучению, но может потребоваться дополнительная стойкость к растворителям и химическим веществам из-за используемых на них средств для очистки и ухода, их можно приобрести в магазине. В отличие от этого, детали рядом с глушителем или на его поверхности, подверженные воздействию внешних факторов, нуждаются в защите от ультрафиолета, а также от соли и ударопрочности.

Некоторые требования можно считать универсальными. Все детали механического транспортного средства в горячем состоянии могут быть забрызганы водой (“закалены”). Таким образом, высокотемпературное покрытие должно сохранять свою целостность, несмотря на то, что температура как покрытия, так и подложки во время закалки резко меняется.

Дизайнеры транспортных средств могут также придать эстетический вид видимым деталям требования. Внешний вид в демонстрационном зале помогает укрепить представление о качестве в сознании потребителя. Хотя большинство потребителей не придавали бы особого значения цвету функциональных деталей своего автомобиля, таких как глушитель, если внешний вид детали заметно меняется при нормальной эксплуатации, потребитель может забеспокоиться. Даже если изменение блеска или цвета не влияет на функциональность и эксплуатационные характеристики покрытия, потребитель может подумать , что эти эстетические изменения указывают на ухудшение эксплуатационных характеристик. Неизменность внешнего вида на протяжении всего срока службы изделия  помогает повысить доверие потребителей к продукту и бренду.

Силиконовые смолы - это основная технология, используемая для сохранения целостности пленки покрытия даже при очень высоких рабочих температурах. Другими ключевыми химическими веществами являются прочные пигменты, которые не меняют свой цвет и не выгорают при нагревании, соответствующие добавки, катализаторы и , при необходимости, антикоррозийные пигменты. Превосходные эксплуатационные характеристики  смолы при высоких температурах обусловлены связью кремний-кислород, известной как силоксановая связь, которая является чрезвычайно прочной по сравнению с другими связями.

Pages: 1 2