پوشش¬دهی سرامیکی کامپوزیت زمینه پلیمری با روش پاشش حرارتی

هدف از این پژوهش اعمال پوشش سرامیکی بر زیرلایه از جنس کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف کربن و شیشه با استفاده از روش پاشش حرارتی بود. علت نیاز به انجام چنیین کاری محدودیت مقاومت سطحی کامپوزیت¬های زمینه پلیمری در برابر آسیب-های ناشی از فرسایش و گرما از یک سو و گرایش به افزایش محدوده کاری این مواد از سوی دیگر است. کامپوزیت¬های زمینه پلیمری با وجود خواص مکانیکی ویژه¬ مطلوبشان از نظر مقاومت سطحی در برابر گرما و فرسایش آسیب پذیرند. در جهت رفع این محدودیت¬ها،. در این تحقیق با استفاده از کارهای پیشین و آزمودن¬ روش¬ها و مواد گوناگون ، پارامترهای مناسب خشن پاشی ، جنس، تعداد و ضخامت لایه¬ها تعیین شدند. دیده شد که برای داشتن چسبندگی بهینه باید از ترکیب مناسب اندازه ذرات و فشار خشن پاشی استفاده شود. همچنین دیده شد که برای اعمال پوشش نهایی سرامیکی ابتدا باید از یک پوشش پیوندی با نقطه ذوب اندک بر سطح زیرلایه استفاده کرد. استفاده از لایه¬های میانی در جهت کاهش شیب سختی و ضریب انبساط گرمایی در ضخامت پوشش انجام شد و در نهایت لایه نهایی سرامیکی با روش پاشش پلاسمایی بر سطح کامپوزیت¬های زمینه اپوکسی اعمال شد و مورد بررسی قرار گرفت. آزمون¬های فرسایش و مقاومت به گرمای انجام شده نشان دادند که بهتربن مقاومت به فرسایش با استفاده از پوشش nicraly بدست آمد و این پوشش توانست کاهش حجم مواد زیرلایه در اثر فرسایش را تا بیش از 5 برابر کاهش دهد، همچنین بررسی¬های کاهش وزن و اندازه¬گیری دمای سطح برای نمونه با پوشش سرامیکی ysz و مقایسه آن با کامپوزیت بدون پوشش نشان داد که حضور لایه سرامیکی در سطح موجب افت 5/2 برابری کاهش وزن در اثر گرما برای پلیمر شده بود. همچنین این پوشش موجب شده بود تا دمای سطح زیرلایه در تماس با سطح داغ با دمای ثابت کاهش 75 درجه¬ای داشته باشد. از این¬رو می¬توان گفت که پوشش¬های اعمال شده توانسته¬اند محدوده کاری کامپوزیت زیرلایه را تا مقادیر قابل توجهی افزایش دهند.