TR201816198T4 - Krom içermeyen silikat bazlı sulu bulamaç bileşimleri. - Google Patents

Krom içermeyen silikat bazlı sulu bulamaç bileşimleri. Download PDF

Info

Publication number
TR201816198T4
TR201816198T4 TR2018/16198T TR201816198T TR201816198T4 TR 201816198 T4 TR201816198 T4 TR 201816198T4 TR 2018/16198 T TR2018/16198 T TR 2018/16198T TR 201816198 T TR201816198 T TR 201816198T TR 201816198 T4 TR201816198 T4 TR 201816198T4
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
silicate
coating
coatings
aluminum
slurry
Prior art date
Application number
TR2018/16198T
Other languages
English (en)
Inventor
Belov Irina
G Copeland Daryl
Original Assignee
Praxair St Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair St Tech Inc filed Critical Praxair St Tech Inc
Publication of TR201816198T4 publication Critical patent/TR201816198T4/tr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/60Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
    • C23C22/66Treatment of aluminium or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/007After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
    • C23F4/04Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00 by physical dissolution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2350/00Pretreatment of the substrate
    • B05D2350/60Adding a layer before coating

Abstract

Krom içermeyen silikat bazlı belirli bir bağlayıcıya dayanan bir bileşim açıklanmaktadır. Tek parçalı bulamaç bileşimi alüminyum veya alüminyum alaşım tozuyla birlikte lityum katkılı potasyum silikat içeren sulu bir solüsyondur. Tek parçalı bulamaç bileşimi azaltılmış kaplama kalınlığında geliştirilmiş performans sergileyen karşılık gelen bir kaplama üretmektedir.

Description

Tarifname en azindan bir tane renkli fotograf içermektedir.
Bu patentin veya patent ilaninin renkli fotografli kopyalari talep üzerine ve gerekli ücretin ödenmesiyle Ofis tarafindan saglanacaktir.
Bulusun amaçlari ve avantajlari ekteki çizimlerle birlikte tercih edilen düzenlemelerin asagidaki detayli açiklamasindan daha iyi anlasilacaktir; burada benzer numaralar genelinde ayni özellikleri belirtmektedir ve burada: Sekiller 1(a) ve l(b) mevcut tarifnamedeki bulamaçtan hazirlanan bir kaplama için sirasiyla X500 ve X2000 büyütülmüs üstten görünüslü SEM görüntülerini göstermektedir; Sekiller 2(a) ve 2(b) mevcut tarifnamedeki baska bir bulamaçtan hazirlanan baska bir kaplama için sirasiyla X500 ve XZOOO büyütülmüs üstten görünüslü SEM görüntülerini göstermektedir; Sekiller 3(a) ve 3(b) cam boncuklarla perdahlandiktan sonra Sekiller 1(a) ve l(b)'deki kaplama örnegiyle ilgili sirasiyla X500 ve X2000 büyütülmüs üstten görünüslü SEM görüntülerini göstermektedir; Sekiller 4(a) ve 4(b) sirasiyla cam boncuklarla perdahlanmadan önce ve sonra Sekiller l(a) ve l(b)'deki kaplama örnegiyle ilgili XlOOO kez büyütülmüs çapraz kesit SEM görüntülerini göstermektedir; Sekiller 5(a)-5(d) Karsilastirmali Örnek l'deki ticari olarak elde edilebilen Cr içermeyen silikat baglayici bazli bulamaçtan üretilen ve 1000 saat süreyle Tuz Püskürtme islemine tabi tutulan farkli kalinliklara sahip kaplamalari göstermektedir; Sekiller 6(a)-(d) Isi arti Tuz Püskürtme islemine 400 saat tabi tutulan farkli kalinliklara sahip Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamayi göstermektedir; Sekiller 7(a) ve 7(b) karisik Na-Li silikat baglayicilarina dayanan iki bulamaçtan üretilen ve Isi arti Tuz Püskürtme islemine 168 saat süreyle tabi tutulan kaplamalari göstermektedir; Sekiller 8(a) ve 8(b) bulamaca dayanan Li silikat baglayicidan üretilen kaplamanin optik mikroskop resimlerini göstermektedir: 8(a) X6 büyütülmüs çapraz taramali yapisma testinin sonuçlarini göstermektedir` ve 8(b) X40 büyütülmüs kaplama yüzeyinin biçimini göstermektedir; Sekil 9(a) ve 9(b) tuz püskürtme testinden sonra ve isi arti tuz püskürtme testinden sonra Li silikat bazli baglayicilari kullanan kaplamalari göstermektedir; Sekil 10 Na silikat bazli baglayiciyi kullanan kaplamalar için tuz püskürtme testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekil ll Na silikat bazli baglayiciyi kullanan isi arti tuz püskürtme testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekil 12 K silikat bazli baglayiciyi kullanan kaplamalar için X6 büyütülmüs çapraz taramali yapisma testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekil l3(a) ve l3(b) tuz püskürtme testinden sonra ve isi arti tuz püskürtme testinden sonra K silikat bazli baglayicilari kullanan kaplamalari göstermektedir; Sekiller 14(a) ve 14(b) mevcut bulustaki kaplama formülasyonunun optik mikroskop resimlerini göstermektedir: l4(a) X4O büyütülmüs kaplama yüzeyinin biçimini göstermektedir ve 14(b) X6 büyütülmüs çapraz taramali yapisma testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekiller 15(a) ve 15(b) mevcut bulustaki kaplamayla ilgili tuz püskürtme testinin ve isi arti tuz püskürtme testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekiller l6a-l6c X4O büyütülmüs mevcut tarifnamedeki çesitli kaplama formülasyonlarinin yüzey seklini göstermektedir; mevcut tarifnamedeki kaplamalarla ilgili tuz püskürtme testi sonuçlarini göstermektedir; Sekiller l8(a)-l8(b) mevcut tarifnamedeki kaplamalar için isi arti tuz püskürtme testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekiller l9(a) ve l9(b) Karsilastirmali Örnek 1'deki kaplama için kaynayan suya daldirma testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekiller 20(a) ve 20(b) mevcut tarifnamedeki kaplamalar için kaynayan suya daldirma testinin sonuçlarini göstermektedir; Sekil 2l Karsilastirmali Örnek 1 kaplama yüzeyindeki kaplamanin X4O büyütülmüs optik mikroskop resmini göstermektedir; Sekiller 22(a), 22(b) ve 22(c) test edilen diger kaplamalarla karsilastirilan mevcut tarifnamedeki kaplamalardan biri için döngüsel isi ve tuz maruziyet testiyle ilgili sonuçlari göstermektedir.
Bulusun Detayli Açiklamasi Bu bulustaki çesitli elemanlarin iliskisi ve islevi asagidaki detayli açiklamadan daha iyi anlasilmaktadir. Bununla birlikte, asagida açiklandigi gibi bu bulusun düzenlemeleri sadece örnek yoluyla gerçeklestirilmektedir.
Mevcut bulustaki sulu bulamaç bilesimi örnek yoluyla demir alasimlari, nikel alasimlari, nikel-kobalt alasimlari ve diger metalik (alüminyum alasimlari, kobalt alasimlari vb. gibi) ve metalik olmayan termal olarak sabit yüzeyler (seramikler gibi) dahil olmak üzere çesitli kati substratlara koruyucu bir kaplama uygulamak için kullanilabilmektedir.
Demir alasimi substratlari tercih edilirken, kati substratin tercihen yaklasik 343.3°C (650°F) kaplama islemi sicakligina dayanabilmesi sartiyla herhangi kati bir substrat mevcut bulustaki kaplama uygulamasi için uygun olabilmektedir.
Mevcut bulusun bir açisina göre kaplamanin üretimi için sulu bulamaç bilesimi bir Silikat baglayiciyi ve önceden belirlenen agirlik oraninda baglayiciyla birlestirilen alüminyum veya alüminyum alasim tozunu içermektedir. Silikat baglayici Cr içermemektedir` ve bu nedenle çevresel olarak güvenli bir malzemedir. Cr içermeyen Silikat baglayici lityum katkili potasyum silikata ait sulu bir solüsyondur. “Lityum katkili potasyum Silikat” burada kullanildigi sekliyle iyilestirilen Silikat matrisinin yani sira önceden belirlenen miktarlarda lityum iyonunun Silikat yapisindaki potasyum iyonlariyla degistirilmesi anlamina gelmektedir. Silikat ll:l-7:l araliginda K20:Li20 oraninda potasyum ve lityum içermektedir; buradaki tüm oranlar agirlik olarak ifade edilmektedir. Silikat-potasyum orani SizO:Kx) 2.4:1 ile 2.8:1 arasindadir. En çok tercih edilebilen Silikat bilesimi 2.1:1- 2.6:1 araliginda Si20:Me20 agirlik oraninda temsil edilebilmektedir; burada Me20 = Kzo + LizO.
Mevcut bulusta kesfedildigi gibi, örneklerde gösterilecegi gibi burada. birlestirilen alüminyuni tozuyla lityuni katkili potasyum Silikat bazli baglayicinin kullanilmasi diger silikatlara dayanan baglayicilarla karsilastirildiginda kaplamalarin yapisal ve yapisma özelliklerinin yani sira islevsel özelliklerdeki (örnegin asinma direnci, asinma-isi direnci) gelismelerde sasirtici sekilde sinerjistik bir etki saglamaktadir. Bireysel lityum silikat ve potasyum silikata dayanan baglayicilarla karsilastirildiginda, bu Sinerji en çok fark edilen etkidir.
Tercih edilen bir düzenlemede, bulamacin toplani agirligina bagli olarak alüminyum tozu bulamaçta yaklasik %20-60, daha tercihen %30-50 ve en çok tercihen %35-45 araliginda bulunmaktadir.
Mevcut bulus bulamaçlarinda lityum katkli potasyum silikat- alüminyum tozu orani, Li-katkili K silikatzAl yaklasik O.12:l-O.50:1, daha tercihen O.l8:l-O.46:l ve en cok tercihen O.22:l-O.37:l arasindadir.
Mevcut bulustaki bulamaç bilesimlerinin dengesi suyu yapilandirmaktadir, bu sulu bir baglayici olusturmak için Li- katkili silikati çözmektedir. Istege bagli olarak, bu sahada bilinen diger islevsel katki maddeleri baglayiciyla birlestirilebilmektedir. Örnek yoluyla, asinma inhibitörleri ayrica metal substrat asinmasini önlemek veya pasif hale getirmek için kullanilabilmektedir. Yüzey aktif maddeler ayrica örnegin bulamacin püskürtülebilirligi, substrat islatma ve film olusturma özellikleri gibi özellikleri gelistirmek amaciyla kullanilabilmektedir. Baglayici ve alüminyum parçaciklari tek parça bilesim bulamacinin içerisinde dagitilmaktadir. Mevcut bulus bulamaçlarinda Al parçaciklarinin baglayiciyla temas ettiginde yeterli sabitlik sergiledigi kesfedilmistir. Gözlemlenebilir kimyasal reaksiyon belirteçleri (örnegin gaz yayilmasi, yogunluk genlesmesi, sicaklik artisi, Viskozite artisi gibi) bulunmamaktadir. Buna göre, mevcut bulus birbirinden ayrilan baglayicinin ve alüminyum tozunun saklanmasini ve bu sahada bilinen bulamaçlara dayanan Cr içermeyen bazi fosfat baglayicilarin durumunda oldugu gibi - bulamacin bir substrata uygulanmasindan önce baglayici ve tozun karistirilmasi isleminin ertelenmesini gerektirmemektedir.
Mevcut bulustaki tek parça bulamaç bilesimi çevre kosullari altinda birkaç aylik nispeten uzun raf ömrüne sahiptir.
Tercih dilen bir düzenlemede mevcut bulustaki bulamaç bilesimlerinin alüminyum› parçaciklariyla birlestirildiginde astar tabaka bilesimlerinin olusturulmasinda özellikle faydali olmasina ragmen, mevcut bulusun uygun olan herhangi metalik parçaciklarin kullanimini tasarladigi bilinmelidir. Örnegin çesitli alüminyum alasimlarina ait ince parçaciklar (alüminyum silikon, alüminyum bakir veya alüminyum magnezyum gibi) mevcut bulustaki lityum katkili potasyum silikat bazli baglayiciyla kullanilabilmektedir. Bulamaç ve kaplama bilesimlerinde kullanilabilen diger örnek metal tozlar çinko, nikel ve silikondur. Spesifik tipte metal tozunun seçilmesi bu sahada bilindigi gibi son kullanim uygulamasinda istenilen islevsel özellikler ve INJ metal tozlardan herhangi birinin kullanimindan kaynaklanan özellikler dahil olmak üzere çesitli faktörlere bagli olabilmektedir.
Diger uygulamalarda, seramik tozlari örnek yoluyla ancak yorucu bir liste olusturulmak istenmeksizin mevcut bulusun baglayicisiylar birlestirilebilen› alüminyuni oksit, zirkonyum oksit, silikon oksit, krom oksit, silikon karbit veya boron nitriti içerebilmektedir. Belirli bir seramik malzemenin seçilmesi kaplanan kisimla ilgili beklenen hizmet kosullari dahil olmak üzere çesitli faktörlere bagli olabilmektedir.
Al parçaciklari mevcut bulus bulamaçlarinda kullanildiginda, bu tür parçaciklar küresel atil gaz püskürtülmüs, hava püskürtülmüs ince parçalar veya karisimlari olabilmektedir.
Alüminyum. parçaciklari tercihen silikat bazli baglayicinin içinde dagilmak için uygun olan büyüklüge sahiptir. Pigment tozlari ve pigment içeren bulamaçlar gibi, parçacikli sistemler için parçacik büyüklügü ve parçacik boyut dagilimi için ölçülen mutlak sayilarin test ve/veya ölçüm teknigine ve aracina bagli oldugu iyi bilinmektedir. Buna bagli olarak, burada açiklandigi gibi mevcut bulustaki parçacik boyutuyla ilgili DSO ve D9O sayilari parçacik ölçme aleti olarak MicroTrac SRA Parçacik Analizörü kullanan lazer ayristirma teknikleri araciligiyla elde edilmektedir. Burada kullanildigi gibi, “DSO” medyan parçacik boyutu karsilik gelmektedir; burada parçaciklarin yüzde 50'si medyan parçacik boyutundan daha küçüktür ve yüzde 50'si daha büyüktür ve gelmektedir; burada parçaciklarin yüzde doksani 90. yüzdelik dilimdeki parçacik boyutundan daha küçüktür.
Bir düzenlemede hava püskürtülmüs alüminyum tozu, parçacik boyut dagiliminin 50.yüzdelik dilimi yaklasik 4-7 mikron arasinda çapa sahip olmasiyla tanimlanan ve parçacik boyut dagiliminin 90. yüzdelik. diliminin yaklasik ll.5-l5.5 mikrondan daha az veya buna esit çapa sahip olmasiyla tanimlanan parçacik boyut dagilimini içermektedir; bu toz ayrica Al tozu “Tip AA” olarak adlandirilacaktir. Baska bir düzenlemede küresel atil gaz püskürtülmüs alüminyum tozu, parçacik boyut dagiliminin 50. yüzdelik diliminin yaklasik 3.9-4.5 mikron arasinda çapa sahip olmasiyla tanimlanan ve parçacik boyut dagiliminin 90. yüzdelik diliminin yaklasik 9.0 mikrondan daha az veya buna esit çapa sahip olmasiyla tanimlanan parçacik boyut dagilimini içermektedir; bu toz ayrica burada Al tozu “Tip SA” olarak adlandirilacaktir.
Alüminyum tozu Tip SA, Tip AA tozundan daha incedir.
Mevcut bulusun bulamaç bilesimleri püskürtme, firçalama, daldirma, daldirma-egirme ve benzerleri gibi bu sahada bilinen geleneksel çok sayida teknikle bir substrata uygulanabilmektedir. Uygulanan katman kurutulmaktadir ve ardindan iyilestirilmektedir. Baglayici solüsyonu kabul edilebilir mekanik dayanima, esaniyeeklige ve kimyasal dirence sahip kesintisiz bir matris olusturmak için kurutma ve iyilestirme döngüsü altinda polimerlesmektedir ve sertlesmektedir. Al parçaciklari matrise gömülmektedir. Bu alanda uzman olan kisilerce açik oldugu üzere, uygulanabilen iyilestirme rejimleri daha kisa süre için yüksek sicakliklari veya daha uzun süre için düsük sicakliklari içerebilmektedir.
Kaplama genellikle 20,3-40,6 pm (O.8-l.6 mil) arasinda tercih edilebilir kalinlikla birlikte 12,7 ile 76,2 pm arasinda kalinliga uygulanmaktadir. Bu tür bir kaplama kalinligi bir katmanda (yani bir uygulama - kurutma - iyilestirme döngüsü) veya istenildiginde iki veya daha fazla döngüye sahip çoklu katmanlarda yapilandirilabilmektedir. Minimum kalinlik substrati kaplayan kesintisiz bir katmanin saglanmasi ihtiyaciyla belirlenmektedir. Astar tabakanin maksimum kalinligi genellikle çok katmanli kaplama sisteminin tamaminin hedeflenen veya belirlenen kalinligiyla belirlenmektedir. Belirli bir uygulama için islevsel gereksinimler asan bir kaplamanin uygulanmamasi yaygindir ve istenmemektedir. Örnegin türbin kompresörü uygulamalari için tipik kaplama kalinliklari 3 milden (75 nm) daha azdir, buna karsin bazi bilesenlerde (örnegin kompresör paleleri ve kanatlari) kaplama kalinligi tipik olarak 2 milden az olmalidir.
Ayrica Örneklerde gösterilecegi gibi, mevcut bulustaki Cr içermeyen kaplamalar test edilen diger Cr içermeyen kaplamalarla karsilastirildigi gibi düsük kalinliklarda gerekli islevsel koruyucu performansi saglamaktadir. Mevcut bulus bulamaçlarina dayanan Li-katkili K silikat baglayici 50,8 üm'den (2 mil) az kalinlikta çesitli OEM sartlarini karsilayan bir sadece astar tabakayi olusturabilmektedir. Örnegin kaplama asinma direnci, isi-asinma döngülerinde yüksek direnç, kaynayan suya ve diger motor sivilarina karsi düsük asinma hizi ve direnci sergilemektedir. Bu tür bir salt-astar tabakasi substrata yapismasiyla kaplamaya karsi gerekli mekanik gücü saglayan bir matris içermektedir. Li-katkili K silikat bazli katmanin iyilestirilmesiyle, cam-seramik matrisin olusmasi geleneksel silikat bazli katmanlar üzerinde fark edilir ölçüde gelistirilen yapisal bütünlüge sahip olacak sekilde meydana gelmektedir.
Mevcut tarifnamedeki kaplamalarin yüzey biçimi ve mikro yapisi simdi açiklanacaktir. Optik. mikroskopi ve taramali elektron mikroskopi (SEM) analizi burada tartisilan tüm kaplamalar için yüzey biçimini ve mikro yapisini incelemek için gerçeklestirilmektedir. Sekiller l(a)-l(b) ve Sekiller 2(a)-2(b) iyilestirilmis konumdaki Li-katkili K silikat bazli Cr içermeyen kaplamalarin yüzey biçimleriyle ve mikro yapilariyla ilgili SEM mikro fotograflarini göstermektedir. Özellikle Sekiller l(a) ve l(b) mevcut tarifnamedeki bulamaç bilesiminden hazirlanan kaplama için sirasiyla XSOOX ve XZOOO büyütülmüs SEM üstten görünüs görüntülerini göstermektedir; burada bu bulamaçtan türetilen bulamaç ve kaplama “58A ” olarak belirtilmektedir. 58A bulamaci Tip AA alüminyum tozu kullanmaktadir. 5&A bulamacindaki alüminyuni tozur yogunlugu bulamacin toplam agirligina dayanarak %36'dir. Silikat bazli baglayicinin Al parçaciklarina agirlik orani O.34:l'dir 58A sulu. bulamaçtan üretilen kaplama 58A lmilamacin (lOlO) düsük karbon çelik substratlarinin üzerine püskürtülmesiyle hazirlanmaktadir. Substratlar kaplama püskürtme isleminden önce alüminyum oksit araciyla (0,07 mm (220 ag gözü) büyüklügü) kum-püskürtme yoluyla yagdan arindirilmaktadir ve asindirilmaktadir. Sulu bulamaç 15 dakika süreyle 79,4°C'de (175°F) kurumaya birakilmaktadir' ve daha sonra ardindan 30 dakika süreyle 343,3°C'de (650°F) iyilestirilmektedir.
Sekiller 2(a) ve 2(b) “87A” olarak belirtilen bir formülasyona sahip mevcut tarifnamedeki bulamaçtan hazirlanan kaplama için sirasiyla X500 ve X2000 büyütülmüs üstten SEM görünüslerini göstermektedir (Tablo 1). SZA Tip 5%& küresel alüminyum tozunu kullanmaktadir. Al yogunlugu ve silikat bazli baglayicinin alüminyum parçaciklarina agirlik orani 58A formülasyonuyla aynidir. Kaplama 8ZA 58A bilesimine benzer sekilde uygulanmaktadir. Sekiller 2(a) ve 2(b)'de görülebildigi gibi, daha küçük küresel Tip SA parçaciklarini kullanan bulamaç 87A daha büyük Tip AA alüminyum parçaciklarini kullanan 58A bulamaciyla karsilastirildiginda daha yogun ambalajli bir kaplama üretmektedir. Daha küçük Al parçacigi ayrica Tablo 1'de gösterildigi gibi daha düzgün yüzey perdahina ve daha ince iyilestirilmis kaplamalara çevrilmektedir. Burada gerçeklestirilen tüm testler için yüzey pürüz ölçümleri (“Ra”) Mitutoyo Surftest 301 (5,1 mm gerçeklestirilmektedir. Buradar gerçeklestirilen tüm› kaplama katmanlari için kalinlik ölçümleri FisherScope MMS® alet düzenegiyle ölçülmektedir.
Kaplama A1 A1 Silikat/A Kalinlik Ra, Formülasyon Toz içerig 1 Hm (mil) iyilestirildig u Tip i Orani i sekliyle i (%agr) um (pin) ,5 (26-29) Uygulanan kaplamalarin mikro yapisi üzerindeki Al parçaciklariyla ilgili parçacik boyutunun ve biçiminin ayni etkisi ayrica mevcut tarifnamedeki diger bilesimler için gözlemlenmektedir. olarak, belirtilen diger iki bulamaç bilesimi (Tablo 2'de gösterilen) 58A ve 87A kaplama örneklerine göre yukarida açiklandigi gibi düsük karbon çelik substratlarin üzerine kaplanmaktadir. Hem 131A hem de 131C bulamaçlari Tablo l'deki formülasyonlar için gösterilenden daha az silikat-Al oranina ve Tablo l'deki formülasyonlar için gösterilenden daha fazla Al içerigine sahip Li-katkili K silikat bazli baglayici örneginden daha büyük Al parçaciklarini (yani 58A 'daki ayni parçacik büyüklügü) 131A haricinde birbirinin aynisidir. 52A ve 52B olarak belirtilen diger iki bulamaç bilesimi (ayrica Tablo 2'de gösterilmektedir) düsük karbon çelik substratlarina kaplanmaktadir; bu bilesimler daha fazla Al içerigine ve karsilik gelecek sekilde daha az Li-katkili K silikat-Al oranina sahiptir. Tablo 1 ile uyumlu olarak, Tablo 2'deki formülasyonlar daha küçük Al parçaciklarinin (yani Al Tozu Tip SA) daha düzgün iyilestirilmis kaplamalar sagladigini göstermektedir.
Kaplama A1 A1 Silikat/A Kalinli Ra Formülasyon Toz içerig 1 k iyilestirildig u Tip i Orani Nm i sekliyle i %agr (mils) um (pin) 48,3 (28-29) (1.8- 48,3 (20-22) (1.8- ,4 (34-39) ,6 (23-26) (1.3- Kromat içeren SermeTel W® sabit markasina ve önceki teknikteki Cr içermeyen astar kaplamalarina benzer mevcut bulustaki As-iyilestirilmis Cr içermeyen astar tabakalari elektriksel olarak iletkendir ve dolayisiyla sadece bariyer korumasi saglayabilmektedir; ancak substrata galvanik asinma kaplamasi saglayamamaktadir. Bununla birlikte, kaplamalar örnegin sicakliklarda düsük islem basincinda veya isisinda bir asindirma araci kullanilarak cam boncuklarla. perdahlama gibi bu amaç için bu sahada yaygin olarak kullanilan herhangi bir islemle elektriksel olarak iletken hale getirilebilmektedir. Islemler bu nedenle altta yatan substratin asinmasina karsi galvanik olarak koruyucu olan yeni kaplamalari verebilmektedir.
Mevcut bulus kaplamalarinin cam boncuklarla perdahlanmasi kaplamalari iletken kilmaktadir. Bu baglamda 5 (1'den daha az ölçümler tipik olarak elde edilebilmektedir, burada genellikle OEM Sartlarinin gerektirdigi 15 !1'den daha düsük bir degerin oldukça altindadir. Kumla perdahlanan kaplamalarin elektrik direnci 2,54 cm (bir inç) uzaktaki kaplamanin yüzeyine yerlestirilen miller içeren standart bir direnç Ölçerle ölçülmektedir.
Sekiller 3(a) ve 3(b) cam boncuklarla as-perdahlanan kaplama 58A için sirasiyla X500 ve XZOOO büyütülmüs üstten görünüslü SEM mikro fotograflarini göstermektedir. Genelde bakildiginda, perdahlama islemi süresince basinçli araç parçaciklarindan kaplamaya uygulanan enerji alüminyum parçacigin seklini degistirmektedir, böylelikle kaplamanin sikilastirilmasina sebep olmaktadir. Sekiller 3(a) ve 3(b)'den görüldügü gibi, perdahlama as-iyilestirilmis kaplamayi sikistirmaktadir ve degistirilmis bir kaplama katmani olusturmaktadir. Spesifik olarak, sikistirma islemi kaplama yüzeyinin mikro yapisinda önemli bir degisiklik yaratmaktadir. Alüminyum parçaciklari düzlestirilmektedir, bu kaplamanin sikilasmasiyla ve gözeneklerin kapanmasiyla sonuçlanmaktadir. Bu degisiklikler alüminyum parçaciklari arasinda sürekli temas saglamaktadir, böylelikle kaplamalari iletken kilmaktadir. Sekiller 3(a) ve 3(b)'ye benzer olarak, perdahlanan mevcut bulustaki diger kaplamalar için SEM mikro fotograflari ayrica uygun parçacik sekli degisimi, gözenek kapanmasi ve katman sikilasmasi sergilemektedir.
As-iyilestirilmis ve boncukla perdahlanmis kosullardaki 58A kaplama çapraz kesitleri için SEM verilerinden görüldügü gibi (sirasiyla Sekiller 4(a) ve 4(b)), boncuk etkisi altindaki kaplama mikro yapisindaki degisim sadece yüzeyde meydana gelmemektedir; ancak ayrica yaklasik 15-20 um belirgin derinlikte meydana gelmektedir. Sekil 4(b)'deki perdahlanmis kaplamanin daha yogun daha az gözenekli katmani substrat için ek bariyer koruma faydasini saglayabilmektedir.
Asagidaki örneklerde gösterilecegi ve tartisilacagi gibi, bulus sahipleri mevcut bulusun bulamaç bilesimlerini diger bulamaç bilesimleriyle karsilastirmak için yogun deneyler gerçeklestirmektedir. Karsilastirmali Örnekler sadece Li iyonlari içeren silikat bazli baglayici veya sadece K iyonlari içeren silikat bazli baglayici kullaniminin zayif mekanik ve islevsel özellikler ürettigini açikça göstermektedir. Bununla birlikte, silikat bazli baglayici yapisinda önceden belirlenen miktarlardaki K ve Li kombinasyonu matrisin mekanik özelliklerini ve kaplamalarin islevsel performansini gelistiren sinerjistik bir etki yaratmaktadir. Herhangi belirli bir teoriye bagli kalmaksizin, en azindan kismen iyilestirilen silikat cam matris yapisinda K iyonlari için kismi Li iyon degisimiyle bu sinerjistik etkiye neden olunduguna inanilmaktadir.
Yüzey biçimi ve mikro yapisi incelendiginde yukarida açiklanan metodolojinin test edilmesi ayrica asagida açiklanan örneklerde formüle edilen çesitli bulamaçlar tanimlanirken kullanilmaktadir. Buna ek olarak bulamaçlar ayrica pH degeri, viskozite, özgül agirlik, ve kati içerikleriyle karakterize edilmektedir. Bu parametreler D50 ve D9O ile birlikte sabitligi ve bulamaçlarin olgunlasmasini test etmek üzere izlenmektedir.
Karsilastirmali Örnekler 1-5 ve Islem Örnekleri 1-4'deki kaplamalarin her biri ilgili substratlara uygulanmaktadir ve benzer sekilde iyilestirilmektedir. Spesifik olarak, 1010 ve kum püskürtme yoluyla yüzey islemine tabi tutulmaktadir. Test edilecek olan bulamaç daha sonra panellere püskürtülmektedir.
Bundan sonra, bulamacin 79,4OC'de (175 F) 15 dakika süreyle kurutulmasina izin verilmektedir ve ardindan sadece astar katmanlarini olusturmak için 0.5 saat süreyle 343,3°C'de (650 F) iyilestirilmektedir.
Ardindan mevcut bulustaki koruyucu kaplamalarin performansini degerlendirmek için çesitli testler yönetilmektedir. Özellikle spesifik ve oldukça zahmetli bir dizi test çesitli gaz türbinli motor parçalarini korumak için bu kaplamalarin uygunlugunu göstermek amaciyla gerçeklestirilmektedir. Tipik olarak, türbin kompresörlü kaplama uygulamalariyla ilgili gereksinimler isi ve tuz püskürtmeye birlesik döngüsel maruziyet altinda asinma direncinin yani sira nispeten yüksek asinma direncini, baz metale karsi koruma (yani kapli ve çizici ile isaretlenmis “X” panelleri ASTM Bll7 Tuz Püskürtme testinde 1,000 saate kadar herhangi bir metal substrat paslanmasi sergilememelidir), isi direncini içermektedir.
Buna ek olarak, kaplamalarin sicak suya ve motor sivisi maruziyetine karsi dirençli olmasi gerekmektedir. Asagidaki islem örneklerinde gösterilecegi gibi, mevcut bulustaki Cr içermeyen bulamaçlardan türetilen kaplamalar bu zahmetli gereksinimleri karsilayabilmektedir ve asabilmektedir. Bunun yaninda, mevcut bulus bulamaçlari SermeTel® kaplamasini içeren sabit marka Cr(VI) ile esit düzeyde gerçeklestirilmektedir ve test edilen önceki teknige ait diger çesitli Cr içermeyen kaplamalari daha iyi hale getirmektedir.
Hazirlanan kaplamalarin mekanik ve islevsel özellikleri asagidaki gibi test edilmektedir. Kaplamalarin bir substrata ve iç katmana yapismasi çapraz tarama bandiyla (ASTM D3359'a göre) ve bükme testleriyle test edilmektedir. ASTM D3359 test yönteminde, 1 mm ayri olan çizme egrilerine ait enine kesit ag dizgesi substrat araciligiyla kaplama halinde ayrilmaktadir. ASTM D 3359 ile tanimlandigi gibi standart yapiskan bant daha sonra ag dizgesine uygulanmaktadir ve 180° açida kaldirilip çikarilmaktadir. Yapisma bantla çikarilan kaplam miktariyla belirlenmektedir. Ayrica çapraz tarama bölgesinin optik mikroskop degerlendirmesi (X6) gerçeklestirilmektedir ve oldukça bilgilendirici bulunmaktadir. Bükme testinde, kaplanan panelin 5,59 mm (0.22") çapinda. mandrelin. etrafinda. 90°C bükülmesi islemi çatlama, soyma veya katmanlara ayirma gibi herhangi bir kusur açisindan bükülen kismin etrafindaki alanin degerlendirilmesiyle gerçeklestirilmektedir. gözü) ag) ve çizici ile isaretlenmis kaplamalarla ilgili tuz püskürtme deneyi en az 1000 saat süreyle ve bazi durumlarda 1,500 saatin üzerinde ASTM B117 araciligiyla gerçeklestirilmektedir. 4130 Panellerin üzerindeki kaplamalarin isi direnci 500 saatten daha fazla bir sürede 454,4°C'de (850°F) test edilmektedir. Tuz püskürtme islemiyle (1075°F/4 saat) 1010 panellerinin üzerindeki as- iyilestirilmis (343,3°C (650°F)/0.5 saat) ve sonradan kullanilarak gerçeklestirilmektedir. Isiya tabi tutulduktan sonra, kaplamalar çizici ile isaretlenmektedir ve 400 saat süreyle tuz püskürtmeye (ASTM Bl17'ye göre) tabi tutulmaktadir.
Döngüsel isi ve tuz püskürtme testi kaplanan ve çizici ile isaretlenen 4130 paneli kullanmaktadir. Örnekler 7.5 saat süreyle 454,4°C'de (850°F) isitilmaktadir, daha sonra oda sicakligina sogutulmaktadir ve 15.5 saat süreyle tuz sisine yerlestirilmektedir; örnekler iyonu giderilmis HZO ile durulanmaktadir ve bir sonraki döngü parçasina girmeden önce kurutulmaktadir. Toplam 10 döngü gerçeklestirilmektedir.
Sicak su direnci testiyle ilgili olarak, 1010 panel üzerindeki kaplamalar 10 dakika süreyle kaynayan H20 içine yerlestirilmektedir, daha sonra sogutulmaktadir ve 3 saat süreyle havayla kurutulmaktadir, ardindan yukarida açiklandigi gibi çapraz tarama ve bükme yapisma testleri gerçeklestirilmektedir.
Yakit direnci testi oda sicakliginda 24 saat süreyle daldirilan kaplanan 1010 panel üzerinde gerçeklestirilmektedir.
Sicak yag direnci testi 8 saat süreyle 204,4°C (400°F) SAE Di-ester test sivisina daldirilan kaplanan 1010 panel üzerinde gerçeklestirilmektedir.
Kaplamalarin asinma direnci basinçta 50 um A1203 araci kullanilarak test edilmektedir. Bu tür asinma testi kosullari temel OEM'lerden biri için gerekmektedir.
Yeni bulamaç ve kaplama formülasyonuyla ilgili tercih edilen düzenlemeler yukarida belirtilmesine ragmen, asagidaki örneklerin diger silikat bazli bulamaçlarla ve kaplamalarla birlikte mevcut bulus bulamaçlariyla ve kaplamalariyla karsilastirma için bir temel saglamasi beklenmektedir; ancak bunlarin bulusu sinirlandiracak sekilde yapilandirilmasi beklenmemektedir.
KARSILASTIRMALI ÖRNEK 1 Ticari olarak elde edilebilen Cr içermeyen bulamaç Al parçaciklariyla karistirilan silikat bazli bir baglayici içermesi açisindan test edilmektedir. Mevcut örnekte kullanilan bulamaç ölçülen 11.46 pH degerine, ölçülen 1.52 g/cc özgül agirliga, #2 Zahn kap 13.7 pm D9O ile tanimlanan PSD'ye sahiptir.
Bulamaçtaki baglayici bilesimi5:1 NazLi agirlik oraninda bulunan bir sodyum ve lityum silikat karisimidir. Bu bulamaçtan türetilen kaplamalar yukarida açiklandigi gibi uygulanmaktadir ve iyilestirilmektedir ve üretici önerileriyle mutabiktir.
Bu kaplamalarin mekanik özelliklerinin (örnegin yapisma, bükülme, asinma direnci) tatmin edici bulunmasina ragmen, kaplamalarin islevsel özelliklerinde daha belirgin sinirlamalara sahip olduklari gözlemlenmektedir.
Asinma direnci performansi (ASTM B117'ye göre) 27,9-68,6 um (1.1 mil-2.7 mil) araliginda. farkli kaplama kalinliklarina sahip 1010 çelik panel üzerinde hazirlanan kaplamalarda test edilmektedir. Perdahlanan. ve “X” ile isaretlenen paneller 1000 saat süreyle kesintisiz püskürtülen sodyum klorit sisine tabi tutulmaktadir. Çizici ile isaretlenen ve çevreleyen alandaki asinma seviyeleri daha sonra gözlemlenmektedir. Örnek sonuçlar Sekiller 5(a)-5(d)'de gösterilmektedir.
Sonuçlar, 1000 saat maruziyet için gerekli asinma korumasini saglamak için nispeten kalin kaplamalarin uygulanmasi gerektigini belirtmektedir. Spesifik olarak, gerekli kaplama kalinligi yaklasik 40,6 (1.6 mil) veya daha fazladir (Sekil 5 a-c); buna karsin panelde çiziciyle “X” isaretli ve çevrelenen. alandaki kirmizi pas daha, az kalinliktaki kaplamalar için gözlemlenmektedir (Sekil 5d).
Minimum kalinlik sinirlarina sahip bu kaplamalarin isi arti asinma direnci testinde çok kötü performans gösterdigi 4 kaplama örneginde gerçeklestirilmektedir. Kaplanan her süreyle 579,4°C (1075°F) firinda isitilmaktadir. Isi maruziyetinden sonra, kaplanan paneller ASTM B-ll7'ye göre 400 saat süreyle kesintisiz tuz sisine tabi tutulmaktadir.
Sonuçlar Sekiller 6(a)-6(d)'de gösterilmektedir. Kaplamanin sadece kaplama kalinligi 2 milden fazlayken (Sekil 6(d)) 400 saat süreyle gerekli tuz sisi islemiyle bu testi geçebildigi gözlemlenmektedir. Paneldeki çizici ile isaretli ve çevreleyen alandaki kirmizi pas sirasiyla sadece 48 ve 96 saatlik tuz püskürtme isleminden sonra Sekiller 6(a) ve 6(b)'de gösterilen diger paneller için gözlemlenmektedir.
Paneldeki çizici ile isaretli ve çevreleyen alandaki kirmizi pas ayrica 48,3 um (1.9 mil) kaplama kalinligina sahip Sekil 6(c)'de gösterilen panel için gözlemlenmektedir.
Yukaridaki testler bu astar tabakasi performansinin büyük ölçüde kaplamanin kalinligina bagli oldugunu açikça göstermektedir; tatmin edici asinma ve isi arti asinma direncir en› az 50,8 pm (2 inil) nispeten kalin bir kaplama gerektirmektedir. Bu kalinlik sinirlamalari potansiyel olarak belirli uygulamalar için dezavantaj yaratmaktadir.
Buna bagli olarak, Karsilastirmali Örnek 1'deki deney sonuçlari bu tür krom içermeyen karisik Na-Li silikat bazli ticari olarak elde edilebilir kaplamalarin döngüsel isi- asinma testlerinde yeterli performansin yani sira 1000 saate kadar asinma direnci saglayabildigi ve bazi OEM Uçak Sartnamelerini karsiladigi belirtilmektedir; astar tabakasi performansinin katman kalinligina son derece bagli oldugu bulunmaktadir. OEN Hava Sartnamelerini karsilamak için en az 50,8 pm (2 mil) arttirilmis kaplama kalinligi gerekmektedir.
Ayrica, kaplamalarin mikro yapisal modeli burada kaplama katmanin içerisindeki rastgele konumlardaki bitisik olmayan çatlak dizileri olarak tanimlanan “çamur çatlamasi” olarak adlandirilan durumu sergilemektedir. Çamur çatlaginin biçiminin çesitli fiziksel kaplama özelliklerine zarar verdigine inanilmaktadir. Örnegin çamur çatlaginin kaynayan suya maruz kaldiginda kaplamanin kalitesiz sekilde yapismasina sebep oldugu saptanmaktadir. Buna ek olarak, çamur çatlamasi gözlemlenen isi-asinma testlerine karsi azalan dirençten sorumlu olabilmektedir.
Bunun yaninda, ek veriler (asagida Örnek 3'de tartisilacagi gibi) diger testlerdeki performansla ilgilidir ve mevcut bulusun kaplama bilesimleriyle karsilastirildiginda bu belirli kaplama bilesiminde sinirlamalar göstermektedir.
KARSILASTIRMALI ÖRNEK 2 Karsilastirmali Örnek l'deki karisik Na-Li silikat bazli baglayici formülasyonundaki nispi Na ve Li miktarlari, gelistirilmis performansa ulasilip ulasilmadigini belirlemek üzere degistirilmektedir. Bulamaçlar %40 içerik agirliginda bulamaç formülasyonuyla birlestirilen Al tozuyla sulu Na silikat ve Li silikat solüsyonlarindan olusan karisimlar kullanilarak hazirlanmaktadir. 8.2 SiOzzLizo oranina sahip Li silikat ve 3.2 SiOz:Na20 oraninda Na silikat kullanilmaktadir. Bir bulamaç %70 agirliginda Na silikat ve hazirlanmaktadir (bulamaç ayrica burada “Na-Li Sil A" olarak adlandirilmaktadir) ve baska bir bulamaç %50 agirliginda Na silikat ve %50 agirliginda Li silikat karisimi kullanilarak hazirlanmaktadir(bulamaç ayrica burada “Na-Li Sil B” olarak adlandirilmaktadir). Her iki bulamaç da yaklasik 0.34zl'e esit alüminyum parçaciklarin karisik Na-Li silikatlara ayni agirlik oranina sahiptir ve Tip AA. alüminyum. tozu kullanmaktadir (baska bir deyisle parçacik boyut dagiliminin 50. yüzdelik dilimi yaklasik 4 ila '7 mikron arasinda çapa sahiptir` ve parçaci boyut dagiliminin 90. yuzdelik dilimi yaklasik 11.5-15.5 mikrona esit veya bundan daha az çapa sahiptir). Bulamaçlarin her biri yaklasik 25,4 pm (1.0 mil) kalinliga sahip 1010 çelik panel üzerine kaplanmaktadir ve ardindan test edilmektedir.
Içerisinde ASRM B117'ye göre 1,000 saatin üzerinde bir sürede çiziciyle isaretlenen veya çevreleyen alanda hiç kirmizi pas gelismedigi durumda, hem Na-Li Sil A heni de Na-Li Sil B kaplamalarinin iyi yapisma özellikleri ve tuz püskürtme deneyinde iyi performans sergilemesine ragmen, tuz püskürtme islemiyle birlestirilen isi direnci (37l,l°C (700°F)/23 saat + 579,4°C (lO75°F)/4 saat) testiyle ilgili sonuçlar tatmin edici degildir. Sadece 48 saat sonra her iki kaplama için alanda ve çiziciyle isaretlenen bölgede belirgin miktarlarda pas gelismektedir ve paneller tuz sisine 168 saat maruz kaldiktan sonra tamamen pasli hale gelmektedir (Na-Li Sil A kaplamasi için ba Sekil 7(a)'ya bakiniz ve Na-Li Sil B kaplamasi için Sekil 7(b)'ye bakiniz).
Karsilastirmali Örnek 1 ve Karsilastirmali Örnek 2'deki verilerle birlestirilen bu sonuçlar, yogunluklarina aldirmadan bir Na ve Li silikat karisimini kullanan silikat bazli Cr içermeyen baglayicilar içeren bulamaçlarin minimum kalinlik gereksinimlerine sahip oldugunu ve azaltilmis kaplama kalinliginda kullanildiginda asinma direnci performansinin sergilenmesinde basarisiz oldugunu belirtmektedir.
KARSILASTIRMALI ÖRNEK 3 Lityum silikat bazli baglayicilar 8.2 SiOzzLizo oraninda sulu Li silikat solüsyonunu kullanarak hazirlanmaktadir (Karsilastirmali Örnek 2'de kullanilanin aynisi). Tip AA ve Tip SA alüminyum tozu çesitli kaplama formülasyonlarinin hazirlanmasinda kullanilmaktadir. Formülasyonlardaki alüminyum içerigi bulamacin toplam agirligina bagli olarak böylelikle Li silikatzAl orani sirasiyla yaklasik 0.34:1 ve yaklasik 0.26zl'e esittir. Formülasyonlara ait bulamaçlardan bazilari ayrica örnegin Cr içermeyen asinma önleyici bilesikler gibi çesitli katki maddelerini içermektedir.
Bulamaçlar test edilen kaplamalar olusturmak üzere yukarida açiklandigi gibi 1010 çelik panele uygulanmaktadir.
Tüm örnekler tatmin edici bükme yapisma testleri sergilemektedir. Bununla birlikte, çapraz taramali yapisma testi %40 alüminyum içeriginde (yani daha az silikatzAl oraniyla) ve daha büyük. Al parçaciklariyla bilen bozulan substratta daha çok zayif kaplama yapisma özelligi göstermektedir. Sekil 8a'da görüldügü gibi, çapraz taramali modelde kaplamadan agir kayip gözlemlenmektedir. Herhangi belirli bir teoriye bagli kalmadan, bu zayif yapismaya Li silikat bazli kaplamalarda gözlemlenen yogun “çamur çatlamasinin” (bakiniz Sekil 8b'deki optik mikroskop mikro fotograf) sebep oldugu varsayilmaktadir.
Li silikat bazli formülasyonlar için asinma direnci %35 agirliginda Al tozu içeren tüm formülasyonlarin tuz sisine sadece 500 saat maruz kaldiktan sonra çiziciyle isaretlenen alanda kirmizi pasa sahip oldugunu göstermektedir. Alüminyum içeriginin %40 agirliginda arttirilmasi asinma direncinde belirgin bir artisa yol açmaktadir, burada 1200 saate kadar hiç kirmizi pas gelisimi gözlemlenmemektedir.
Alüminyum içeriginin %40 arttirilmasi isleminin tuz püskürtme asinma sonuçlarini gelistirmesine ragmen, tüm› Li silikat- bazli formülasyonlar isi arti tuz püskürtme deneyinde zayif performans sergilemektedir. Sekil 9 tuz maruziyetinden sadece 48 saat sonra çiziciyle isaretlenen yerde veya alanda gelisen kirmizi pasi göstermektedir. Sekil 9 isi arti tuz püskürtme deneyine tabi. tutulan îLi silikat-bazli formülasyonlar için diger test panellerinde gözlemlenen asinma tespitini örneklemektedir. Çesitli asinma inhibitörlerinin birlestirilmesi örnegin Cr içermeyen asinma önleyici pigment HEUCOPHOS®ZPA gibi Li silikat bazli kaplamalarin performansini gelistirmek amaciyla denenmektedir. Bununla birlikte, inhibitörlerin hiçbiri kaplamalar üzerinde herhangi bir pozitif etki göstermemektedir.
KARSILASTIRMALI ÖRNEK 4 Sodyum silikat bazli baglayicilar 3.2 Si02zNa20 agirlik oranina sahip yüksek modül Na silikata ait sulu bir solüsyon kullanilarak hazirlanmaktadir. Her iki tip alüminyum tozu (yani tip AA ve daha ince parçacikli Tip SA) çesitli kaplama formülasyonlarinin hazirlanmasinda kullanilmaktadir.
Formülasyonlardaki alüminyum içerigi bulamacin toplam agirligina bagli olarak %35 agirliginda ve %40 agirligina içerige sahiptir; Na silikat-Al orani O.47:l-O.34:l arasinda degismektedir. Formülasyonlardan bazilari ayrica örnegin Cr içermeyen asinma inhibitörleri gibi çesitli katki maddelerini içermektedir. Bulamaçlar 27,9-43,2 um (1.1-l.7 mil) arasinda kalinliklara sahip kaplamalari olusturmak için 1010 çelik panele uygulanmaktadir. Kaplamalar ardindan test edilmektedir.
Tüm kaplamalar hem çapraz tarama hem de bükme yapisma deneylerine dayanarak 1010 substratta kabul edilebilir yapisma sergilemektedir. Bununla birlikte, Na silikat-bazli kaplamalarin tümü tuz püskürtme deneylerine ve isi arti tuz püskürtme deneyine dayanarak zayif asinma direnci sergilemektedir. Sekil 10 Na-silikat bazli kaplamalarin tümü için sadece 380 saatlik maruziyet süresinden sonra zayif tuz püskürtme performansinin örnegidir. Çiziciyle isaretlenen bölgede veya alanda pas gözlemlenmektedir. Sekil 11 tuz püskürtme islemine sadece 168 saat maruz kaldiktan sonra ve ayrica 288 saatlik artan maruziyet süresinde bozuldugu gözlemlenen zayif isi arti tuz püskürtme performansiyla ilgili örnektir.
Asinma önleyici pigment HEUCOPHOS® ZPA gibi çesitli asinma inhibitörlerinin ve katki maddelerinin sokulmasiyla Na silikat-bazli kaplamalarin performansini gelistirmek için girisimde bulunulmaktadir. Bununla birlikte, inhibitörlerin ve katki maddelerinin hiçbiri kaplamalarda gerekli asinma direncini saglamamaktadir.
KARSILASTIRMALI ÖRNEK 5 Potasyum silikat bazli baglayicilar 2.5 Si02zK20 agirlik oranina sahip sulu K silikat solüsyonu kullanarak hazirlanmaktadir. Tip AA alüminyum tozu bulamacin toplam agirligina bagli olarak formülasyonlarda agirlik olarak %40 Al içerigine sahip kaplama bilesimlerini hazirlamak için kullanilmaktadir; burada K silikatzAl orani O.20:l-O.25:l arasindadir. Bulamaçlar ardindan test edilen 35,6-40,6 um (l.4-l.6 mil) kalinliga sahip kaplamalar olusturmak için yukarida açiklandigi gibi 1010 çelik panele uygulanmaktadir.
K silikat bazli kaplamalarin Sekil l2'de gösterildigi gibi substrata zayif yapisma sergiledigi gözlemlenmektedir. Bu kaplamalarin asinma direnci açisindan düsünüldügünde, K silikat bazli kaplamalarin Na silikat bazli kaplamalardan daha iyi performans göstermesine ragmen hali hazirda belirgin miktarda kirmizi pas ASTM Bll7'ye göre lOO saatlik tuz püskürtme isleminden sonra gözlemlenmektedir (Sekil 13(a)).
Sekil l3b ayrica isi arti tuz püskürtme testlerinde basarisiz olan K silikat bazli kaplamalari göstermektedir.
Mevcut bulus prensiplerine göre lityum katkili potasyum silikat bazli Cr içermeyen' bulamaç 2.4:1 agirlik oraninda Si20:MeÃD sahip lityum katkili K silikata ait sulu solüsyon kullanilarak hazirlanmaktadir; burada Mx) = Kg) +- Li20 ve KÄDÜÄQO orani = agirlik olarak 8.2:l'dir. Tip AS alüminyum tozu. bulamacin toplani agirligina. bagli olarak %40 agirlik miktarinda Al içerigine sahip bu bulamacin hazirlanmasinda kullanilmaktadir; böylelikle Silikat:Al orani 0.34zl'e esittir; bu bulamaç ayrica burada “32D” olarak adlandirilmaktadir. Bulamaç yaklasik l.O-l.l mil kalinligina sahip kaplamalari olusturmak için yukarida açiklandigi gibi 1010 ve/Veya 4130 çelik panele uygulanmaktadir. Kaplamalar ardindan test edilmektedir. 32D bulamacindan türetilen kaplamalarin düzgün oldugu ve optik mikroskopiyle gösterildigi gibi hiç hata sergilemedigi gözlemlenmektedir (Sekil l4a). 32D kaplamalari çelik substratlara mükemmel yapisma sergilemektedir (Sekil l4b).
Bireysel olarak dikkate alindiginda, Li silikat (bakiniz Sekil 8a) bazli baglayicilar ve K silikat (bakiniz Sekil 12) bazli baglayicilar nispeten zayif baglanma sergilemektedir, bireysel Li ve K silikat bazli baglayicilarla karsilastirildiginda iyilestirilmis Li katkili K silikat baglayiciyla olusturulan matrisin yapi ve mekanik özelliklerinde açik sekilde kritik bir fark bulunmaktadir.
Herhangi belirli bir teoriye bagli kalmaksizin, bu yapisal sinerji iyilestirilen silikat cam matris yapisindaki K iyonlari için kismi Li degisimine katkida bulunabilmektedir ve kendisini matrisin mekanik özelliklerinde etkili bir gelisme olarak göstermektedir; dolayisiyla kaplamaya mükemmel yapisma saglamaktadir.
Kaplamalar 32D tüm performans testlerinden geçmektedir. Hem bireysel K silikat hem de Li silikat baglayicilarla karsilastirildiginda Li katkili K silikat baglayicinin ayni sinerjistik davranisi ayrica kaplamalarda asinma direnci ve isi arti asinma direnci performansi olarak gözlemlenmektedir: mevcut bulus formülasyonlari bu testlerde belirgin sekilde daha iyi performans sergilemektedir. 1200 Saate kadar tuz püskürtme deneyine maruz kaldiktan sonra ASTM Bll7'ye dayanan asinma direnci testleri (Sekil 15(a)) çiziciyle isaretlenen bölgede veya alanda herhangi bir pasin bulunmadigini belirtmektedir. Sekil 15(b) 400 saatlik isi arti tuz püskürtme isleminde herhangi bir asinma sergilememektedir. Mevcut bulusun kaplama formülasyonu Karsilastirmali Örnekler l-5'dekilerle karsilastirildiginda tüm testlerde mükemmel performans sergilemektedir. Tekrar her biri sirasiyla Karsilastirmali Örnekler 3 ve 5'de ayri olarak test edildiginde, Li katkili K silikata dayanan bir baglayicinin sinerjistik performansi bireysel Li ve K silikatlarin zayif performans sonuçlari kapsaminda beklenmemektedir. Bunun yaninda yeni kaplama kalinliginin Karsilastirmali Örnek 1'de kullanilan kaplama kalinliginin neredeyse yarisi kadar olmasina ragmen, yeni kaplamanin performansi Karsilastirmali Örnek 1'de fazlasiyla gerçeklestirilmektedir. Açik sekilde, mevcut bulusun yeni formülasyonlari gelistirilmis islevsel performans elde etmektedir.
Tablo 1'de gösterilen bilesimlerle birlikte 58A ve 87A kaplamalari ayrica bir dizi performans testine tabi tutulmaktadir; burada test kosullari ve islemleri önceden açiklanan çesitli OEM Sartnamelerinin parçalaridir. Mevcut tarifnamede “47A” olarak adlandirilan diger kaplama formülasyonu ayrica genisletilmis deneye dahil edilmektedir. 47A bulamaç formülasyonu Tip AA alüminyum tozunu kullanan ve silikat bazli Cr içermeyen bir formülasyondur. 47A bulamaci yaklasik O.42:l oraninda silikat ve alüminyum içermektedir. 47A bulamacindan olusturulan kaplamalar yaklasik 22,9-27,9 um (O.9-l.1 mil) arasinda bir kalinliga sahiptir. Örnek l'deki yeni kaplamada oldugu gibi, bu Örnek 2'deki üç bulamacin hepsi sirasiyla Sekiller l6(a)-l6(C)'deki optik mikroskop verileriyle (40X büyütme) gösterildigi gibi yogun ve kusursuz kaplamalar olusturarak substratlarin düzgün sekilde kaplanmasini saglamaktadir. Mevcut tarifnamedeki kaplamalarin tümüyle ayni sekilde (bakiniz örnek yeni kaplama 32A olarak), 47A, 58A ve 87A kaplamalari ayrica Karsilastirmali Örnekler 1-5'deki kaplamalarin hepsiyle karsilastirildiginda gelistirilmis yapisma sergilemektedir.
Asinma direnci testindeki üstün performans açiklanan kaplamalar için gözlemlenmektedir. Sekiller l7(a), l7(b) ve l7(e) 47A, 58A ve 87A kaplamalarina karsilik gelmektedir ve 47A, 58A ve 87A kaplamalari lOOO saatlik tuz sisi islemine tabi tutulduktan sonra çiziciyle isaretlenen bölgede veya alanda kirmizi pas eksikligi sergilemektedir. Sekiller l7(d) ve l7(e) 58A ve 87A kaplamalarina karsilik gelmektedir ve 1700 saatlik tuz sisi isleminden sonra çiziciyle isaretlenen bölgede veya alanda kirmizi pas eksikligi sergilemektedir.
Sekiller l7(a)-l7(e)'de gösterilen kaplamalarin kalinligi 1.0-l.4 mil arasindadir.
Mevcut tarifnamedeki kaplamalarla ilgili benzer yüksek performans sonuçlarina isi arti tuz püskürtme deneyiyle ulasilmaktadir. Sekiller l8(a) ve l8(b) çiziciyle isaretlenen bölgede veya alanda hiç kirmizi pas olusumu sergilememektedir ve belirgin miktarlarda isi arti tuz püskürtme testinden beyaz pas önleyici asinma ürünleri sergilememektedir; böylelikle Karsilastirmali Örnek (1)'dekiyle ayni kalinlikta kaplama gerçeklestirilmektedir.
Ayrica kaplamada renk degisimi gözlenmemesi, 454,4OC'de (850°F) uzatilmis isi isleminden sonra (500 saatin üzerinde) bir substrattan kabarma veya ayrilma durumlariyla karakterize edilen, mevcut tarifnamedeki tüm kaplamalarin Hmkemmel isi direnci sergiledigi bulunmaktadir.
Mevcut tarifnamedeki kaplamalar ayrica test edilmektedir ve Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamanin performansiyla karsilastirilmaktadir. Sicak suya daldirma deneyleri, içerisinde 1010 panel kaplamasinin 10 dakika süreyle kaynayan suya yerlestirildigi, daha sonra sogutuldugu ve 3 saat süreyle havayla kurutuldugu sekilde yönetilmektedir; ardindan çapraz tarama ve bükme yapisma deneyleri gerçeklestirilmektedir. Sekiller 19(a) ve 19(b) suya daldirma islemlerinden önce ve sonra Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamayla (53,3 um (2.1 mil) kalinliginda) ilgili çapraz tarama ve bükme yapisma testlerinin (6x büyütmede optik mikroskop) sonuçlarini göstermektedir` ve Sekiller` 20(a) ve (b) mevcut tarifnamedeki 58A kaplamayla (33,0 um (1.3 mil) kalinliginda) ilgili çapraz taramali yapisma testinin (6x büyütmede optik mikroskop) sonuçlarini göstermektedir. Bu verilerden görüldügü üzere Karsilastirmali Örnek l'deki kaplama bozulmaktadir, buna karsin mevcut tarifnamedeki kaplamaya dayanan Li katkili K silikat baglayici kaynayan su maruziyetinden etkilenmemektedir. Herhangi bir teoriye bagli kalmaksizin, bu testteki Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamalarin kalitesiz performansi biçimlerine atfedilebilmektedir. Spesifik olarak, belirgin “çamur çatlamasi” optik mikroskop altinda gözlemlendigi gibi Karsilastirmali Örnek 1'deki kaplamanin katmanlarinda gözlemlenmektedir (bakiniz Sekil 21). Bunun yaninda, bu tür çatlaklara suyun girmesi substrata yapisma durumunu bozabilmektedir. Ayni zamanda, “çamur çatlamasi” içermeyen mevcut tarifnamedeki kaplamalar (bakiniz Sekil 16) su sizmasina karsi mükemmel direnç göstermektedir; dolayisiyla iyi yapisma özelliklerini korumaktadir.
Daha sonra, döngüsel isi ve tuz püskürtmeye maruz birakma deneyleri gerçeklestirilmektedir. Kromat-fosfat bazli bir kaplama olan SermeTel® W kaplamasi döngüsel isi arti tuz püskürtme testiyle ilgili OEM gereksinimlerini karsiladigi iyi bilindigi üzere sabit marka olarak kullanilmaktadir. Test kaplanan ve çiziciyle isaretlenen 413O çelik panel kullanmaktadir. Örnekler 7 saat süreyle isitilmaktadir, oda sicakligina sogutulmaktadir ve daha sonra yerlestirilmektedir. Örnekler bunun ardindan iyonu giderilmis HK) ile durulanmaktadir ve bir sonraki isil kisma girmeden önce kurutulmaktadir. Bu tür toplam 10 döngü gerçeklestirilmektedir. Sekiller 22(a), 22(b) ve 22(c) sirasiyla 43,2 um (1.7 mil) kalinligindaki Karsilastirmali Örnek 1 kaplamasiyla, 30,5 um (1.2 mil) kalinligindaki mevcut tarifnamedeki 58A kaplamasiyla ve 48,3 um (1.9 mil) kalinligindaki sabit marka kaplamasi SermeTel® W ile ilgili sonuçlari göstermektedir. Görülebildigi gibi, 5&A kaplamasi bozulmamaktadir ve 58A kaplamasindan 12,7 um (0.5 mil) daha kalin olan Karsilastirmali Örnek 1'deki kaplamadan daha iyi performans göstermektedir: 58A kaplamasi Karsilastirmali Örnek 1'deki kaplamadan daha az beyaz asinma ve daha az kararma sergilemektedir. Avantajli olarak, 58A kaplamasinin SermeTel® W sabit markali kaplamaya benzer sekilde davrandigi gözlemlenmektedir.
Farkli sivi daldirma testleri ayrica gerçeklestirilmektedir, çünkü standart motor sivilarina olan direnç uçak motoru uygulamalarindaki kaplama hizmeti için gereklidir. Yakit B daldirma testi oda sicakliginda 24 saat süreyle daldirilan kapli lOlO panel üzerinde gerçeklestirilmektedir. Sicak yag direnci testi 8 saat süreyle 204,4°C'de (400°F) SAE di-ester test sivisina daldirilan kapli lOlO panel üzerinde gerçeklestirilmektedir. Yakit B ve sicak SAE di-ester test sivisina daldirma islemine tabi tutulduktan sonra, 58A kaplamayla ilgili herhangi bir kabarma, parçalanma veya yapismaya yönelik herhangi bir bozulma gözlemlenmemektedir. 58A kaplama Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamaya ve ayrica bu daldirma deneylerinde sabit marka olarak kullanilan SermeTel® W'ye benzer sekilde davranmaktadir.
Asinma direnci (ER) ayrica 50 um Algk araci kullanilarak gerçeklestirilmektedir. ER önceden belirlenenv miktarda kaplama. malzemesini substratin altinda asindirmasi gereken ve Al203 grami basina kaplama agirlik kaybi birimi olarak ifade edilen Al203 aracinin miktarina dayanarak belirlenmektedir. Tekrar kromat-fosfat bazli kaplama SermeTel® W sabit marka olarak kullanilmaktadir, çünkü OEM Sartnamelerini karsiladigi bilinmektedir. Li katkili K silikat baglayici bazli kaplamalarin Karsilastirmali Örnek l'deki kaplamaya ve SermeTel® W kaplamalarina benzer sekilde performans gösterdigi saptanmaktadir. Örnegin ER sonuçlari sirasiyla 58A, Karsilastirmali Örnek 1 kaplamasi ve SermeTelî` W için 160 ug/g, 150 pg/g ve 200 ug/g Al203 asindirma araci olarak belirlenmektedir. Örnek 1 ve Örnek 2'deki Cr içermeyen bulamaçlara dayanarak gelistirilmis Li katkili K silikat baglayiciyla ilgili sabitlik ve raf ömrü verileri degerlendirilmektedir. Sonuçlar Tablo 3'de sunulmaktadir. Verilerden görüldügü üzere, tüm bulamaçlar sabittir: ince ve adaha aktif Tip SA parçaciklari (87A'da kullanilan) dahil olmak üzere herhangi bir A1 parçacigi kümelenmesi gözlemlenmemektedir. Sonuçlar bulamaçlarin tek parça bulamaç bilesimi olarak kullanilmasini saglayan yeterli raf ömrü göstermektedir.
Tablo 3. Mevcut Tarifnamedeki Lityum Katkili Potasyum Silikat-Bazli Cr içermeyen Bulamaçlar: Sabitlik Ve Raf Ömrü Bulamaç Raf Ömrü pH D50, pm D90,um ay 11.52 4.2 8.2 Mevcut bulusta, Cr içermeyen tek parça bulamacin yeni formülasyonunun en zorlayici OEM sartnamelerine uyan yüksek performansli salt-astar katmanini olusturabildigi bulunmaktadir. Örnekler yeni formülasyonun esasen diger kaplamalardan› daha. az kaplama kalinligindaki diger silikat bazli Cr içermeyen tipte kaplamalardan üstün oldugunu göstermektedir. Spesifik olarak, örnekler silikat bazli baglayici matristeki lityum iyonlarina ve potasyum iyonlarina ait sinerjistik kombinasyonun essiz oldugunu ve diger alkali metal kombinasyonlarina sahip silikat baglayicilarin yani sira bireysel alkali metal silikat bazli baglayicilardan üstün performans sergiledigini göstermektedir.
Bulusun belirli düzenlemeleri olarak düsünülenlerin gösterilmis ve açiklanmis olmasina ragmen, formunda veya detaylarinda birçok modifikasyon ve degisimin, istemlerde tanimlandigi gibi bulusun kapsamindan sapilmaksizin kolaylikla uygulanabilecegi anlasilacaktir.
Kaplamaya dayali Lityum katkili Potasyum Silikatin üstten görunüslü SEM görüntüleri X500 (a) ve x2000 (b)'deki 58 A bilesimi büyütülm' SEKIL1(a) SEKIL1(b) Kaplamaya dayali Lityum katkili Potasyum Silikatin üstten görünüslü SEM görüntüleri: büyütülmüs X500 (a) ve X2000 (b)'deki 87 A bilesimi SEKIL 2(b) Cam boncuklarla perdahlandiktan sonra kaplamaya dayali Li-katkili K Silikatin üstten görünüslü SEM görüntüleri: X500 (a) ve X2000 (b) büyümeleri SEKIL 3 (b) Cam boncuklarla perdahlanmadan sonra (b) ve sertlestirilmis (a) Li-katkili K Silikatin çapraz kesitli SEM görüntüleri 1010 çelik paneller üzerine AiSeaI 5K kaplamalari: 1000 saat süreyle Tuz Püskürtme islenir isleminden sonra 1010 çelik panellere üzerine AISeaI 5K kaplamalari SEKIL sm SEKIL sa:) SEKIL 6(c) SEKIL md) paneller üzerine dayanan kaisik Na-Li silikat baglayicilari -Â :kasim-'fav " SEKIL 7(a) SEKIL 7(b) 1010 çelik paneller üzerine dayanan Lityum silikat baglayici: optik mikroskop altinda çapraz taramali (a) ve islenmis kaplama yüzeyi (b) SEKIL 8 (b) saat Tuz Püskürtme isleminden (b) sonra 1010 çelik paneller üzerine Li silikat bazli baglayici-agirlikça %40 Al kaplamalari SEKIL 9(a) SEKIL sm) /20 380 saat sonra Tuz Püskürtme islenminden sonra 1010 çelik paneller üzerine kaplamaya dayanan sodyum silikat bazli baglayici islenminden sonra 1010 çelik paneller üzerine kaplamaya dayanan sodyum silikat bazli baglayici 11/20 1010 çelik paneller üzerinde kaplamaya dayanan potasyum silikat bazli baglayici: çapraz taramali yapisma testinden sonra optik mikroskop 12/20 paneller üzerinde kaplamaya dayanan potasyum silikat bazli baglayici SEKIL13(b) 13/20 islenmis kaplamanin (a) optik mikroskobu ve çapraz taramali yapisma testinden (b) sonra kaplama 32D'ye dayanan Lityum katkili Potasyum Silikat baglayici SEKIL14(b) 14/20 saat) + 400 saat Tuz Püskürtme isleminden (b) sonra kaplama 32D'ye dayanan Lityum katkili Potasyum Silikat baglayici A., 1nd" «i "r-,- r.i.gc4.-;.ûz^&'-i.1rß:'.:/;i} SEKIL 15(b) /20 islenmis kaplamalar 47 (a). 58A (b) ve 87A (cj'nin optik mikroskop resimlerinin (X40) kaplanmasina dayanan Lityum katkili Potasyum Silikat baglayici SEKIL 16(b) SEKIL 16 (c) 16/20 Kaplamaya dayanan Lityum katkili Potasyum Silikat baglayici: 1000 saate yönelik Tuz Püskürtme ve 1700 saate yönelik 58A (d) ve 87A (e) isleminden sonra47A(a),58A.(b) ve 87A(c) kaplamalari Tuz Püskürtme içinde 1000 saat sonra N ..want ni v~,ri.<.L7J'v"›1{1E^Ãîr~'&/ Tuz Püskürtme içinde 1700 saat sonra SEKIL17(d) SEKIL17(e) 17/20 sonra kaplamaya dayanan Lityum katkili Potasyum Silikat : 58A (a) ve 87A (b) SEKIL18(a) SEKIL18(b) 18/20 1010 çelik paneller üzerindeki AISeal 5K kaplamalari: kaynayan suya daldirmadan önce ve sonra çapraz taramali alanin optik mikroskobu SEKIL 19(a) SEKIL 190:) 1010 çelik paneller üzerindeki kaplama 58Aya dayanan Lityum katkili Potasyum Siilikat: kaynayan suya daldirmadan önce ve sonra çapraz taramali alanin optik mikroskobu SEKIL 20(a) SEKIL 20(b) 19/20 1010 çelik üzerindeki AISeaI 5K islenmis kaplama: optik mikroskop 391? :ru /20 döngüden sonra Siklik Isi + Tuz Püskürtme testi '. AiSeal 5K (a), 58A (b) ve SermeTel® W (6) 1.9 mil Kalinlik= 1.7 mil

Claims (4)

ISTEMLER
1.Bir substrat üzerinde kaplama üretimi için sulu bulamaç bilesimi olup, özelligi asagidakileri içermesidir: lityum katkili potasyum silikata ait sulu solüsyonu içeren bir baglayici; baglayici krom eksikligi ile karakterize edilmektedir; ve baglayiciyla birlestirilen. bir alüminyuni veya alüminyum alasimi tozu; burada alüminyum veya alüminyum alasimi tozu ve baglayici tek parça bilesime dahil edilmektedir; alüminyum veya alüminyum. alasimi tozu ve baglayici önceden belirlenen agirlik oraninda bulunmaktadir; burada lityum katkili potasyum silikat KZOzLi2O agirligi olarak 7:1 ila ll:1 oraninda potasyum ve lityum içermektedir ve ayrica burada silikatin potasyuma orani Si02zK20 olarak agirlikça 2.4:1 ila 2.8:1. olmasidir.
2.Istem 1'e göre bulamaç olup, özelligi bulamaçtaki alüminyum veya alüminyum alasimi tozu içeriginin bulamacin toplam agirligina bagli olarak %30-50 arasinda agirlikta (%agirlikça) olmasidir. .Önceki istemlerden herhangi birine göre bulamaç olup, özelligi alüminyum veya alüminyum alasimi tozunun parçacik boyut dagiliminin 50. yüzdelik dilimi 4 ila 7 um arasinda çapa sahip olacak sekilde ve parçacik boyut dagiliminin 90. yüzdelik diliminin 11.5-15.5 um'e esit veya bundan daha az çapa sahip olacak sekilde karakterize edilen parçacik boyut dagilimini içermesidir.
Istemler 1 veya 2'den herhangi birine göre bulamaç olup, özelligi alüminyum veya alüminyum alasimi tozunun parçacik boyut dagiliminin 50. yüzdelik dilimi 3.9 ila
4.5 um arasinda çapa sahip olacak sekilde ve parçacik boyut dagiliminin 90. yüzdelik diliminin 9.0 um'e esit veya bundan daha az çapa sahip olacak sekilde karakterize edilen parçacik boyut dagilimini içermesidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre bulamaç olup, özelligi lityuni katkili potasyuni silikat. ve alüminyum veya alüminyum alasimi tozunun O.l8:l ila O.46:l silikat ila alüminyum veya alüminyum alasimi tozu agirlik oraninda bulunmasidir. Önceki istemlerden herhangi birine göre bulamaç olup, özelligi ayrica krom içermeyen asinma inhibitörleri içermesidir.
TR2018/16198T 2012-11-09 2013-11-07 Krom içermeyen silikat bazlı sulu bulamaç bileşimleri. TR201816198T4 (tr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/673,007 US9017464B2 (en) 2012-11-09 2012-11-09 Chromium-free silicate-based ceramic compositions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201816198T4 true TR201816198T4 (tr) 2018-11-21

Family

ID=49546320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/16198T TR201816198T4 (tr) 2012-11-09 2013-11-07 Krom içermeyen silikat bazlı sulu bulamaç bileşimleri.

Country Status (13)

Country Link
US (2) US9017464B2 (tr)
EP (2) EP2966193B1 (tr)
JP (1) JP6236267B2 (tr)
KR (1) KR102232758B1 (tr)
CN (1) CN104341137B (tr)
BR (1) BR102013026099B1 (tr)
CA (1) CA2829517C (tr)
HR (2) HRP20170420T1 (tr)
HU (1) HUE031864T2 (tr)
MX (1) MX341346B (tr)
PL (2) PL2730679T3 (tr)
RU (1) RU2673685C2 (tr)
TR (1) TR201816198T4 (tr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003277303A1 (en) 2002-10-07 2004-05-04 Coatings For Industry, Inc. Formation of corrosion-resistant coating
US9394448B2 (en) * 2012-11-09 2016-07-19 Praxair S.T. Technology, Inc. Chromate-free ceramic coating compositions
US9017464B2 (en) * 2012-11-09 2015-04-28 Praxair S.T. Technology, Inc. Chromium-free silicate-based ceramic compositions
CN107531574B (zh) * 2015-03-13 2021-03-23 普莱克斯S.T.技术有限公司 不含铬酸盐的陶瓷涂层组合物
CN104744008A (zh) * 2015-03-30 2015-07-01 佛山市新战略知识产权文化有限公司 一种玻璃用涂料及其制备方法
US11066952B2 (en) 2017-05-22 2021-07-20 Raytheon Technologies Corporation Green repair of oxidation and corrosion resistant coatings
ES2708984A1 (es) * 2017-09-22 2019-04-12 Haldor Topsoe As Quemador para un reactor catalítico con revestimiento de slurry con alta resistencia a la desintegración en polvo métalico
JP7142498B2 (ja) * 2018-06-28 2022-09-27 日本パーカライジング株式会社 金属材料用表面処理剤並びに、表面処理被膜付金属材料及びその製造方法
US11225441B2 (en) * 2018-10-18 2022-01-18 Praxair S.T. Technology, Inc. Chromium-free silicate-based ceramic compositions with reduced curing temperature
US11827808B2 (en) 2019-02-01 2023-11-28 Praxair S.T. Technology, Inc. Erosion and corrosion resistant overlay coating systems for protection of metal components
EP3722374A1 (en) 2019-04-08 2020-10-14 Hamilton Sundstrand Corporation Low temperature-cured corrosion inhibition coating
US11535560B2 (en) 2019-05-08 2022-12-27 Praxair S.T. Technology, Inc. Chromate-free ceramic coating compositions for hot corrosion protection of superalloy substrates
US11572626B2 (en) * 2019-09-20 2023-02-07 Raytheon Technologies Corporation Turbine engine shaft coating
JP2023539701A (ja) * 2020-08-28 2023-09-15 コーティングス フォー インダストリー,インコーポレーテッド 耐食性コーティング
US11692458B1 (en) 2022-06-29 2023-07-04 General Electric Company Systems and methods of protecting metallic engine components from corrosion
CN115305464B (zh) * 2022-08-23 2024-02-06 江门市安诺特炊具制造有限公司 铝合金炊具的表面处理方法及铝合金炊具

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3248251A (en) 1963-06-28 1966-04-26 Teleflex Inc Inorganic coating and bonding composition
US3615781A (en) * 1968-08-06 1971-10-26 Robert H Schneider Two-pot silicate coatings compositions
US3721574A (en) * 1968-08-06 1973-03-20 R Schneider Silicate coatings compositions
JPS5230827A (en) * 1975-09-04 1977-03-08 Kansai Paint Co Ltd Compositions for use in forming inorganic surface coatings
GB2004560B (en) * 1977-09-13 1982-08-18 Dainippon Toryo Kk Anti-corrosion coating composition
JPS5792559A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Central Glass Co Ltd Manufacture of silicate binder
US4537632A (en) 1983-10-19 1985-08-27 Sermatech International, Inc. Spherical aluminum particles in coatings
EP0295834A1 (en) * 1987-06-16 1988-12-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company High temperature resistant inorganic composition
JPH085662B2 (ja) * 1992-05-13 1996-01-24 有限会社テー・エス・ビー 耐水性無機バインダー
CN1100818C (zh) * 1996-05-22 2003-02-05 赫彻斯特-特拉丝帕番有限公司 锂-钾共聚硅酸盐阻挡涂层
US5968240A (en) 1997-08-19 1999-10-19 Sermatech International Inc. Phosphate bonding composition
US6224657B1 (en) 1998-10-13 2001-05-01 Sermatech International, Inc. Hexavalent chromium-free phosphate-bonded coatings
CN1074440C (zh) * 1999-03-16 2001-11-07 崔悦 一种高温防腐涂料
US6368394B1 (en) 1999-10-18 2002-04-09 Sermatech International, Inc. Chromate-free phosphate bonding composition
JP3578971B2 (ja) * 2000-05-17 2004-10-20 日立粉末冶金株式会社 陰極線管用内装塗料
CN1639386A (zh) * 2001-08-03 2005-07-13 以利沙控股有限公司 一种处理金属表面的无电镀加工方法及由此所生产的产品
AU2003277303A1 (en) 2002-10-07 2004-05-04 Coatings For Industry, Inc. Formation of corrosion-resistant coating
CN100398615C (zh) * 2005-06-07 2008-07-02 武汉材料保护研究所 钕铁硼永磁材料涂装涂料
US8173221B2 (en) * 2008-03-18 2012-05-08 MCT Research & Development Protective coatings for metals
US7789953B2 (en) 2008-03-28 2010-09-07 Praxair S.T. Technology, Inc. High temperature resistant coating compositions
TW201241117A (en) * 2010-12-08 2012-10-16 Mitoshiro Co Ltd Method of producing a water glass coating composition
US9017464B2 (en) * 2012-11-09 2015-04-28 Praxair S.T. Technology, Inc. Chromium-free silicate-based ceramic compositions

Also Published As

Publication number Publication date
BR102013026099B1 (pt) 2021-05-25
CN104341137B (zh) 2019-03-12
HUE031864T2 (en) 2017-08-28
US9017464B2 (en) 2015-04-28
EP2966193B1 (en) 2018-09-26
MX341346B (es) 2016-08-17
EP2966193A1 (en) 2016-01-13
EP2730679A1 (en) 2014-05-14
JP6236267B2 (ja) 2017-11-22
CN104341137A (zh) 2015-02-11
JP2014095069A (ja) 2014-05-22
US9322101B2 (en) 2016-04-26
CA2829517C (en) 2021-06-29
RU2013150111A (ru) 2015-05-20
BR102013026099A2 (pt) 2016-07-19
EP2730679B1 (en) 2016-12-21
KR20140060237A (ko) 2014-05-19
MX2013013108A (es) 2014-05-22
HRP20181777T1 (hr) 2019-02-08
RU2673685C2 (ru) 2018-11-29
US20150090154A1 (en) 2015-04-02
PL2966193T3 (pl) 2019-07-31
US20150184303A1 (en) 2015-07-02
HRP20170420T1 (hr) 2017-06-02
PL2730679T3 (pl) 2017-07-31
CA2829517A1 (en) 2014-05-09
KR102232758B1 (ko) 2021-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TR201816198T4 (tr) Krom içermeyen silikat bazlı sulu bulamaç bileşimleri.
US9394448B2 (en) Chromate-free ceramic coating compositions
CA2979238C (en) Chromate-free ceramic coating compositions
EP4127264B1 (en) Chromate-free ceramic compositions with reduced curing temperature
KR101964481B1 (ko) 초합금 기판의 열적 보호 및 부식 보호를 위한 다층 오버레이 시스템
CN116391060A (zh) 用于超级合金基底的热腐蚀保护的无铬无机涂层体系
KR20220003613A (ko) 초합금 기재의 고온 부식 방지를 위한 크로메이트-무함유 세라믹 코팅 조성물
Mosser et al. Progress in the Development of Chrome-Free Turbine Engine Coatings