mineraalipinnoitteita

Mineraalipinnoitteet ovat ohuita kerroksia, jotka muodostuvat mineraalipitoisista yhdisteistä substraatin pinnalle. Ne voivat syntyä luonnollisesti geologisten prosessien tuloksena tai olla teollisesti tuotettuja, tarkoituksena parantaa pinnan ominaisuuksia kuten korroosionkestoa, kulutuskestävyyttä, kimmoisuutta tai biolimeä yhteensopivuutta. Pinnoitteet voivat vaikuttaa sekä metallien että ei-metallisten pintojen käyttäytymiseen erilaisissa ympäristöissä.

Luokittelu ja esimerkit. Yleisiä mineraalipinnoitteita ovat oksidipinnoitteet (esim. alumiini- tai sinkkioksidi), silikaattipinnoitteet sekä fosfaatti- ja karbo­naattipinnoitteet. Biolääketieteessä käytetään hydroxyapatiittia luuhun ja hampisiin soveltuvaa pinnoitetta. Myös erilaiset kerrokset, jotka koostuvat useista mineraaliyhdistelmistä, voivat tarjota yhdistettyjä ominaisuuksia, kuten kulutuksen ja kemiallisen kestävyyden parantamisen.

Valmistus- ja muodostumismenetelmät. Mineraalipinnoitteita voidaan muodostaa sekä luonnollisesti että keinotekoisesti. Teollisuudessa käytettyjä menetelmiä ovat kemiallinen muuntopinnoitus (conversion coating), kemikaalinen deposi­tointi, elektrolyyttinen pinnoitus sekä piidioksidin tai muiden mineraalien soveltavat pinnoitusmenetelmät kuten sol-gel- tai höyrykasvatusmenetelmät. Biomimetiikkaa hyödyntävät lähestymistavat voivat jäljitellä luonnollisia mineraloitumisprosesseja.

Ominaisuudet ja sovellukset. Pinnoitteen paksuus vaihtelee mikrometreistä muutamiin kymmeniin mikrometreihin ja sen rakenteen sekä huokoisuuden mukaan se vaikuttaa adheesioon, kestävyyteen ja läpäisevyyteen. Teollisia sovelluksia ovat autoteollisuus, rakennus- ja työkalu­teollisuus sekä biolääketiede ja optoelektroniikka. Valmistuksessa on tärkeää huomioida ympäristövaikutukset ja turvallisuus, sekä noudattaa soveltuvia standardeja ja testausmenetelmiä.