مبدأ الرش الحراري

1. تشكيل طلاء الرش الحراري

خلال الرش الحراري، يتم تسخين جزيئات مادة الطلاء إلى حالة منصهرة أو حالة بلاستيكية عالية بواسطة مصدر حرارة. تحت دفع الغاز الخارجي أو اللهب نفسه، يتم تحويلها إلى رذاذ ورشها على سطح الركيزة بسرعة عالية، وتتصادم جزيئات مادة الطلاء بعنف مع الركيزة. يتم إيداع التشوه والتسطيح على سطح الركيزة، وفي الوقت نفسه، يتم تبريد الجزيئات بسرعة وتصلبها، ويتم إيداع الجزيئات في طبقات لتشكيل طلاء.

2. الخصائص الهيكلية لطلاء الرش الحراري

تحدد عملية تشكيل طلاء الرش الحراري الخصائص الهيكلية للطلاء. طلاء الرش هو هيكل طبقي حيث تتداخل وتكدس عدد لا يحصى من الجزيئات المشوهة معًا في موجات. لا بد أن تكون هناك بعض المسام والفجوات بين الجزيئات في الطلاء، مصحوبة بشوائب أكسيد.

3. آلية الربط لطلاء الرش الحراري

يشمل ارتباط الطلاء ارتباط الطلاء بالركيزة والارتباط داخل الطلاء. تُسمى قوة الارتباط بين الطلاء وسطح الركيزة بقوة الارتباط، وتُسمى قوة الارتباط داخل الطلاء بقوة التماسك. لا تزال آلية الربط بين الجزيئات والركيزة في الطلاء وآلية الربط بين الجزيئات غير حاسمة، ويُعتقد عمومًا أن هناك الطرق التالية.

(1) التركيب الميكانيكي

تتوافق الجزيئات التي تصطدم بشكل مسطح وتكون متعرجة مع سطح الركيزة والسطح غير المستوي مع بعضها البعض، وتجمع بواسطة التداخل الميكانيكي للجزيئات (أثر الربط). بشكل عام، يتم الجمع بين الطلاء والركيزة بشكل ميكانيكي.

(2) التركيب المعدني-الكيميائي

هذا نوع من الربط يحدث عندما تحدث تفاعلات معدنية مثل الانتشار والسبائك بين الطلاء وسطح الركيزة. عند إعادة الانصهار أو اللحام بالرذاذ بعد الرش، يكون الربط بين طبقة اللحام بالرذاذ والركيزة بشكل رئيسي ربطًا معدنيًا.

(3) التركيب الفيزيائي

الرابطة بين الجزيء وسطح المصفوفة التي تتشكل بواسطة قوى فان دير فالز أو الروابط الفرعية.

4. الإجهاد المتبقي للطلاء

عندما تتصادم الجسيمات المنصهرة مع سطح الركيزة، يتم تبريدها وتصلبها أثناء تشوهها، مما يؤدي إلى إجهاد الانكماش. الطبقة الخارجية من الطلاء تحت إجهاد الشد، وأحيانًا تشمل الركيزة الطبقة الداخلية من الطلاء، مما ينتج عنه إجهاد ضغط. هذا الإجهاد المتبقي في الطلاء ناتج عن ظروف الرش الحراري واختلافات الخصائص الفيزيائية لمادة الرش والمادة الأساسية. يؤثر ذلك على جودة الطلاء، ويحد من سمك الطلاء، ويجب اتخاذ تدابير في العملية للقضاء على وتقليل الإجهاد المتبقي للطلاء.