پوشش های سرامیکی به طور گسترده ای در صنایع مختلف برای مقاومت و دوام دمای بالا خود استفاده می شود، با این حال، فشارهای باقی مانده در این پوشش ها می تواند منجر به شکستن، توهم یا شکست شود. درک چگونگی محاسبه و به حداقل رساندن این تنش ها برای اطمینان از عملکرد پوشش و طول عمر ضروری است.

استرس های روزانه محاسبه

فشارهای مستمر در پوشش های سرامیکی معمولاً ناشی از تفاوت در گسترش حرارتی، نرخ خنک کننده و تغییرات مرحله در طول پردازش است.آنها می توانند با استفاده از مدل های تحلیلی یا روش های آزمایشی تخمین زده شوند.

یک رویکرد مشترک استفاده از معادله استونی است که مربوط به انحنای یک بستر پوشیده شده به استرس باقیمانده است.این نیاز به اندازه گیری انحنای بستر پس از پوشش و خنک سازی دارد.

تکنیک های تجربی مانند اکس-ریودیف (XRD) و طیفوسکوپی Raman نیز می توانند برای اندازه گیری تنش های داخلی به طور مستقیم در مواد پوشش استفاده شوند.

استراتژی های برای به حداقل رساندن استرس های روزانه

کاهش استرس های باقی مانده شامل کنترل فرایند پوشش و خواص مواد است.انتخاب مناسب مواد و پارامترهای فرآیند می تواند به طور قابل توجهی سطح استرس را کاهش دهد.

استراتژی های کلیدی شامل:

  • ظرفیت چرخه حرارتی: [FLT 1] به تدریج خنک کردن پوشش برای کاهش شیب های حرارتی.
  • [در این میان]، [از این رو]، [[[۱]]]، پوشش های نازک تمایل به افزایش تنش های کمتر دارند.
  • استفاده از لایه های سازگار با هم: لایه هایی که استرس را جذب می کنند می توانند استرس کلی باقی مانده در پوشش را کاهش دهند.
  • پارامترهای رسوبی را کنترل می کند: پارامترهایی مانند دما و میزان رسوب بر رشد استرس تأثیر می گذارد.

پیاده سازی این استراتژی ها می تواند چسبندگی، دوام و عملکرد پوشش های سرامیکی را در محیط های خواستار بهبود بخشد.