oksidipinnoitteiden

Oksidipinnoitteet ovat ohuita, pinnalle muodostuvia oksidikerroksia, jotka parantavat materiaalin pintojen ominaisuuksia. Ne voivat koostua esim. alumiinioksidista (Al2O3), titaanioksidista (TiO2), kromioksidista (Cr2O3) tai zirkoniumoksidista (ZrO2). Oksidipinnoitteita voidaan käyttää yksittäisinä kerroksina tai monikerroksisissa pinnoitusjärjestelmissä.

Pinnoitteiden muodostusmenetelmät

Ne voivat muodostua perinteisesti oksidoitumalla kuumennuksessa tai elektrokemiallisessa anodoinnissa (esimerkiksi alumiinille ja magnesiumille) sekä plasma-oxidoinnissa. Lisäksi käytetään PVD- (physical vapor deposition; esimerkiksi magnetronisputterointi) ja CVD- (chemical vapor deposition) prosesseja, joiden avulla voidaan kasvattaa kontrolloidusti suuremman luokan kerroksia. Uusimmat tekniikat, kuten ALD (atomic layer deposition), mahdollistavat erittäin ohuiden, tasalaatuisten oksidikerrosten kasvatuksen.

Materiaalit ja sovellukset

Yleisimmät oksidipinnoitteet ovat Al2O3, TiO2, Cr2O3, ZrO2 sekä SiO2. Niiden käyttökohteita ovat kulutusta kestävät työkalupinnoitteet ja teräskomponentit, ilmailu- ja autoteollisuuden osat, bioyhteensopivat implantaatit sekä optiset ja fotokatalyyttiset pinnoitteet.

Ominaisuudet ja haasteet

Etuja ovat korkea kovuus, hyvä kulutuksenkestävyys, parantunut korroosionkesto ja terminen vakaus. Haasteita ovat kiinnittyminen alustaansa (adhesio), kontrolloitu paksuus, mahdollinen lämpötilasäätöjen aiheuttama jännitys sekä kustannukset.