يُعدّ تحضير طلاءات سيراميكية مقاومة للأكسدة في درجات الحرارة العالية على ركائز النيوبيوم وسبائك النيوبيوم تقنية سطحية أساسية لتعزيز متانة هذه الطلاءات الممتازة في درجات الحرارة العالية لتطبيقاتها في البيئات الغنية بالأكسجين. وتتمثل التحديات الأساسية في هذا المجال في حل مشكلة الإجهاد الحراري الهائل الناتج عن عدم توافق معاملات التمدد الحراري بين المعادن والسيراميك، بالإضافة إلى ضمان التوافق الكيميائي بين السطوح لمنع تشقق الطلاء وتفتته أثناء الدورة الحرارية.

لتحقيق حماية موثوقة، يجب اعتماد نظام تدرج مصمم بدقة من "ركيزة النيوبيوم - طبقة انتقالية وظيفية - طبقة علوية سيراميكية". تتضمن التقنية الرئيسية تكوين طبقة سيليكيد داخلية متصلة (مثل NbSi₂) على الركيزة في الموقع من خلال عمليات مثل السليكون. لا تشكل هذه الطبقة الداخلية رابطة معدنية قوية مع الركيزة فحسب، بل تتمتع أيضًا بمعامل تمدد حراري وسيط بين المادتين، مما يخفف الإجهاد الحراري بفعالية ويعمل كحاجز انتشار يمنع تغلغل الأكسجين. فوق هذه الطبقة الداخلية المُحسّنة، تُرسب سيراميكات وظيفية ذات انتشار أكسجين منخفض وثبات حراري ممتاز (مثل الموليت) كحاجز نهائي. وقد مكّن نظام الحماية التآزري الشامل هذا بنجاح من استخدام مكونات سبائك النيوبيوم في المجالات المتطورة المعرضة لدرجات حرارة عالية للغاية وصدمات حرارية، بما في ذلك فوهات محركات الصواريخ وشفرات توربينات الغاز المتقدمة.

فيما يلي مخطط تحضير العينة لهذا التطبيق. يكمن التحدي الرئيسي في تلميع الطلاءات الخزفية المعرضة للتشقق والتفتت:

1️⃣ الطحن الخشن: ورق صنفرة كربيد السيليكون P2500 مع شمع منخفض الحرارة يتم تطبيقه على السطح؛

2️⃣ الطحن الناعم: ورق صنفرة كربيد السيليكون P4000 مع شمع منخفض الحرارة يتم تطبيقه على السطح؛

3️⃣التلميع الخشن: قطعة قماش تلميع ET-JP + 3 ميكرومتر من أكسيد الألومنيوم؛

4️⃣التلميع الدقيق: قطعة قماش تلميع ZN-JP + 50 نانومتر من السيليكا.

#Trojan #Trojanmetallographic #SteelMicrostructure #MaterialScience 11113111111Metallography #SteelSamples #MicrostructureAnalysis #SteelPrep #MaterialTechnician