أكسيد الألومنيوم الأبيض كطبقة سيراميكية مقاومة للتآكل

يُستخدم أكسيد الألومنيوم الأبيض (ألومينا بيضاء منصهرة، Al₂O₃) على نطاق واسع كطبقة  سيراميك مقاومة للتآكل  بفضل صلابته الاستثنائية (موهس 9)، ودرجة انصهاره العالية (حوالي 2050 درجة مئوية)، وثباته الكيميائي الممتاز. إليك كيفية استخدامه في الطلاءات والأسطح المقاومة للتآكل:

1. الخصائص الرئيسية لمقاومة التآكل

• صلابة عالية : تقاوم التآكل الناتج عن الجسيمات والمواد الصلبة والاحتكاك.

• الخمول الكيميائي : يقاوم التآكل الناتج عن الأحماض والقلويات والمذيبات.

• الاستقرار الحراري : يحافظ على الأداء في درجات الحرارة العالية (تصل إلى 1600-1800 درجة مئوية).

• مسامية منخفضة : هيكل كثيف يقلل من اختراق الوسائط المسببة للتآكل.

2. طرق التطبيق الشائعة

أ. الطلاء بالرش الحراري

• رش البلازما :

  • يتم إذابة مسحوق Al₂O₃ الأبيض ودفعه إلى ركائز معدنية (على سبيل المثال، أعمدة المضخات، والصمامات، وشفرات التوربينات).

  • يشكل طبقة كثيفة صلبة (سمكها 200-500 ميكرومتر) ضد التآكل والتآكل.

• HVOF (وقود الأكسجين عالي السرعة) :

  • قوة ربط أعلى من رذاذ البلازما، ومناسبة لبيئات التآكل الشديدة.

ب. بطانات وبلاط السيراميك

• مُلصق بالإيبوكسي أو الراتنج :

  • يتم لصق بلاط Al₂O₃ (على سبيل المثال، بنسبة نقاء 92-99%) بشكل لاصق على المزالق أو القواديس أو خطوط الأنابيب في صناعات التعدين/الأسمنت.

  • يتم استخدامه في الأعاصير، وشفرات المروحة، وأنظمة النقل التي تتعامل مع المواد الكاشطة.

ج. المركبات المقاومة للتآكل

• البوليمرات المقواة بـ Al₂O₃ :

  • يضاف إلى الإيبوكسي/البولي يوريثين لأنابيب الملاط أو البطانة أو الأرضيات (على سبيل المثال، مصانع معالجة الفحم).

• المركبات المكونة من مصفوفة سيراميكية معدنية :

  • مُلبَّد بالمعادن (مثل الألومنيوم والحديد) للأجزاء عالية القوة مثل الأختام أو المحامل.

3. حالات الاستخدام الصناعي

• التعدين والاسمنت :

  • بطانات للكسارات والمطاحن ومعدات نقل الملاط.

• النفط والغاز :

  • طلاء على رؤوس الحفر والصمامات والمضخات لمقاومة تآكل الرمال.

• توليد الطاقة :

  • طلاء أنابيب الغلايات في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم للتخفيف من تآكل الرماد المتطاير.

• السيارات :

  • مكونات المحرك المعرضة للتآكل الشديد (على سبيل المثال، حلقات المكبس، وبطانات الأسطوانات).

4. المزايا مقارنة بالبدائل

• فعّال من حيث التكلفة : أرخص من كربيد السيليكون (SiC) أو كربيد التنغستن (WC) للعديد من التطبيقات.

• التنوع : متوافق مع طرق الترسيب المتعددة (الرش، البلاط، الصب).

• غير سامة : آمنة لصناعات الأغذية/الأدوية (على عكس بعض الطلاءات المعدنية الثقيلة).

5. القيود

• الهشاشة : عرضة للتشقق عند التعرض للصدمات؛ وغالبًا ما يتم دمجها مع TiO₂ أو ZrO₂ لتحسين الصلابة.

• تحضير الركيزة : يتطلب التفجير بالحصى والتوافق الحراري لمنع الانفصال.