Influence of cyclic heat stress on the properties of plasma-sprayed ceramic coatings

Influencia del estrés térmico cíclico en las propiedades de los recubrimientos cerámicos pulverizados con plasma

El artículo analiza los conocimientos actuales sobre el granallado como tecnología óptima para la creación de superficies de sustrato. Al mismo tiempo, el estudio apoya la evaluación del carácter de la superficie granallada en relación con la adhesión de los revestimientos aplicados posteriormente. Además, el estudio aborda la creación y las características de los recubrimientos de óxido cerámico especialmente utilizados en las condiciones de la carga termo cíclica. Al final del estudio, se analizan los cambios estructurales y la propagación de grietas en el proceso de la carga térmica en los recubrimientos basados en Al₂O₃ y ZrSiO₄, lo que indica la conveniencia de los recubrimientos investigados para las condiciones de carga del hormigón.

INTRODUCCIÓN

En los recubrimientos pulverizados con plasma es típica la estructura en capas (tipo sándwich), formada como resultado de una fuerte deformación y rápida cristalización de las partículas pulverizadas. La estructura en capas confiere al recubrimiento un cierto grado de elasticidad y aumenta su estabilidad térmica durante los ciclos térmicos. Cabe señalar que las propiedades del revestimiento pulverizado difieren de las del mismo material en estado inicial. [1,2,3]

La temperatura de las partículas y su velocidad durante la pulverización dependen del tipo de gas plasma y de los parámetros tecnológicos de la pulverización y, por supuesto, del material y de la composición granulométrica del polvo pulverizado.

La superficie del sustrato acaba de ser pretratada. Uno de los métodos más utilizados y progresivos de pretratamiento de la superficie en los recubrimientos por pulverización de plasma es el granallado. Este tipo de pretratamiento sirve para dos propósitos, es decir, la limpieza de la superficie del sustrato (obteniendo así la llamada superficie juvenil) [4,5] y su rugosidad que conduce a un mejor ,,anclaje" del recubrimiento en el sustrato.

Para el chorreado de recubrimientos por pulverización de plasma es adecuado el material de chorreado de bordes afilados - corindón, acero o gravilla de fundición, pero también algunos materiales no convencionales, como la escoria (subproducto en la producción de Fe, Cu). [6,7] La superficie granallada con un material afilado muestra un carácter no orientado con picos afilados. La transferencia de calor desde las partículas fundidas que impactan en los picos de una superficie tan rugosa al sustrato es relativamente lenta y en ciertas combinaciones de materiales de sustrato-revestimiento se crean condiciones para la formación de enlaces químicos que dan lugar a valores más altos de adhesión. El material más utilizado para la pulverización de plasma es la cerámica de óxido.