Esquema de preparación de pulido para muestras de revestimiento cerámico a base de niobio- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Esquema de preparación de pulido para muestras de revestimiento cerámico a base de niobio

27-11-2025

La preparación de revestimientos cerámicos resistentes a la oxidación a altas temperaturas sobre sustratos de niobio y aleaciones de niobio es una tecnología de superficie clave para ampliar su excelente resistencia a altas temperaturas para aplicaciones en entornos que contienen oxígeno. Los desafíos principales en este campo radican en resolver el enorme estrés térmico causado por la falta de coincidencia en los coeficientes de expansión térmica entre metales y cerámicas, así como garantizar la compatibilidad química interfacial para evitar el agrietamiento y la espalación del recubrimiento durante el ciclo térmico.

Para lograr una protección fiable, se debe adoptar un sistema de gradiente diseñado con precisión de "sustrato de niobio - capa de transición funcional - capa superior cerámica". La tecnología clave implica la formación in situ de una capa intermedia de siliciuro continua (por ejemplo, NbSi₂) sobre el sustrato mediante procesos como la siliconación. Esta capa intermedia no sólo forma una fuerte unión metalúrgica con el sustrato, sino que también tiene un coeficiente de expansión térmica intermedio entre los dos materiales, lo que alivia eficazmente el estrés térmico y al mismo tiempo actúa como una barrera de difusión para inhibir la penetración de oxígeno. Sobre esta capa intermedia optimizada, se depositan como barrera final cerámicas funcionales con baja difusividad del oxígeno y excelente estabilidad térmica (como la mullita). Este sistema integral de protección sinérgica ha permitido que los componentes de aleación de niobio se utilicen en campos de vanguardia sujetos a temperaturas extremadamente altas y choques térmicos, incluidas boquillas de motores de cohetes y palas de turbinas de gas avanzadas.

A continuación se muestra el esquema de preparación de muestra para esta aplicación. El principal desafío radica en el pulido de revestimientos cerámicos propensos al agrietamiento y al desconchado:

1️⃣ Lijado rugoso: papel de lija de carburo de silicio P2500 con cera a baja temperatura aplicada a la superficie;

2️⃣ Lijado fino: papel de lija de carburo de silicio P4000 con cera a baja temperatura aplicada a la superficie;

3️⃣ Pulido en bruto: Paño de pulido ET-JP óxido de aluminio de 3 μm;

4️⃣ Pulido fino: paño de pulido ZN-JP de sílice de 50 nm.

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