Polijstvoorbereidingsschema voor op niobium gebaseerde keramische coatingmonsters- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Polijstvoorbereidingsschema voor op niobium gebaseerde keramische coatingmonsters

27-11-2025

Het bereiden van oxidatiebestendige keramische coatings tegen hoge temperaturen op niobium- en niobiumlegeringsubstraten is een belangrijke oppervlaktetechnologie om hun uitstekende sterkte bij hoge temperaturen te vergroten voor toepassingen in zuurstofhoudende omgevingen. De belangrijkste uitdagingen op dit gebied liggen in het oplossen van de enorme thermische spanning die wordt veroorzaakt door de discrepantie in thermische uitzettingscoëfficiënten tussen metalen en keramiek, en in het garanderen van chemische compatibiliteit aan het grensvlak om scheuren en spatten van coatings tijdens thermische cycli te voorkomen.

Om een betrouwbare bescherming te bereiken moet een nauwkeurig ontworpen gradiëntsysteem van “niobiumsubstraat – functionele overgangslaag – keramische toplaag” worden toegepast. De sleuteltechnologie omvat de in-situ vorming van een continue silicide-tussenlaag (bijvoorbeeld NbSi₂) op het substraat door middel van processen zoals siliciumiseren. Deze tussenlaag vormt niet alleen een sterke metallurgische binding met het substraat, maar heeft ook een thermische uitzettingscoëfficiënt tussen de twee materialen, waardoor thermische spanning effectief wordt verlicht en tegelijkertijd als diffusiebarrière fungeert om de penetratie van zuurstof te voorkomen. Bovenop deze geoptimaliseerde tussenlaag wordt functionele keramiek met een lage zuurstofdiffusie en uitstekende thermische stabiliteit (zoals mulliet) afgezet als de laatste barrière. Dit uitgebreide synergetische beschermingssysteem heeft het met succes mogelijk gemaakt dat componenten van niobiumlegeringen kunnen worden gebruikt in geavanceerde velden die zijn blootgesteld aan extreem hoge temperaturen en thermische schokken, waaronder raketmotorsproeiers en geavanceerde gasturbinebladen.

Hieronder vindt u het voorbeeldvoorbereidingsschema voor deze toepassing. De grootste uitdaging ligt bij het polijsten van keramische coatings die gevoelig zijn voor barsten en spatten:

1️⃣ Ruw slijpen: P2500 siliciumcarbide schuurpapier met was op lage temperatuur aangebracht op het oppervlak;

2️⃣ Fijn slijpen: P4000 siliciumcarbide schuurpapier met was op lage temperatuur aangebracht op het oppervlak;

3️⃣ Ruw polijsten: ET-JP polijstdoek 3μm aluminiumoxide;

4️⃣ Fijn polijsten: ZN-JP polijstdoek 50nm silica.

#Trojan #Trojanmetallographic #SteelMicrostructure #MaterialScience #Metallography #SteelSamples #MicrostructureAnalysis #SteelPrep #MaterialTechnician