keramiikkapinnoissa

Keramiikkapinnoitteet ovat pintakäsittelymenetelmä, jossa pinnalle levitetään tai muodostetaan keraamisia materiaaleja parantamaan sen ominaisuuksia. Niiden tavoitteena on lisätä kovuutta, kulutuskestävyyttä sekä lämpö- ja kemiallista kestävyyttä sekä tarjota korroosionkestoa. Pinnoitteet voivat olla yksittäisiä kerroksia tai monikerroksisia järjestelmiä, jotka suunnitellaan toimimaan pohjamateriaalin kanssa.

Yleisiä keramiikkapinnoitteita ovat oksidit (esimerkiksi Al2O3, ZrO2, TiO2), nitridit (TiN, AlN), karbidit (SiC, WC) sekä diamond-like carbon -pinnoitteet (DLC). Pinnoitteet voidaan toteuttaa useilla menetelmillä, kuten PVD (Physical Vapor Deposition), CVD (Chemical Vapor Deposition), plasmasuihkutus ja sol-gel -tekniikka. Pohja-aineen ja pinnoitteen välinen adheesio sekä pinnoitteen paksuus ovat keskeisiä menestyvän käyttökohteen kannalta.

Ominaisuudet ja rajoitukset: Keramiikkapinnoitteiden etuja ovat korkea kovuus, hyvä lämpötilankesto ja kemiallinen kesto sekä usein alhainen kitkakerroin tietyissä pinnoitteissa. Haasteita ovat hauraus, alustan adheesion vaihtelut sekä kustannukset ja valmistuksen tekniset vaatimukset. Pinnoitteiden käyttäminen edellyttää asianmukaisen pohja- ja pinnankäsittelyn sekä oikeanlaisen pinnoitejärjestelmän valinnan.

Sovelluksia ovat teollisuuden työkalujen ja leikkuuterien pinnoittaminen, moottori- ja turbokomponenttien kulutusosien suojakäsittely sekä elektroniikan ja lääketieteellisten implanttien pinnoitteet, joissa korostuvat kulutuksenkesto ja biokompatibiliteetti. Arviointi perustuu kovuuteen, kulutuskestävyyteen, kitkaan ja adhesioon sekä kokonaistalouteen.