Thermal Spray Coating

Thermal spray dapat menghasilkan lapisan dengan ketebalan (kisaran ketebalan sekitar adalah 20 mikrometer hingga beberapa mm, tergantung pada proses dan material pelapis), dan area yang luas dengan laju deposisi yang tinggi dibandingkan dengan proses pelapisan lainnya seperti elektroplating , physical dan chemical vapor deposition. Material pelapis yang tersedia untuk thermal spray yaitu logam, paduan, keramik, plastik dan komposit. Material pelapis tersebut dalam bentuk powder atau kawat, yang dipanaskan ke keadaan cair atau semimolten dan dipercepat terhadap substrat dalam bentuk mikrometer-ukuran partikel. Pembakaran atau debit electrical arc biasanya digunakan sebagai sumber energi untuk penyemprotan termal. Pelapis yang dihasilkan dibuat oleh akumulasi partikel-partikel yang disemprotkan.

Schematic Diagram of  Thermal Spray Metal Coating

Kualitas coating biasanya dinilai dengan mengukurnya melalui porositas, oksida konten, makro dan mikro-hardness, kekuatan ikatan (bond strength) dan kekasaran permukaan. Umumnya, kualitas lapisan meningkat dengan meningkatnya kecepatan partikel.

Fungsi & manfaat thermal spray coating yang paling umum digunakan pada permukaan, ketahanan aus atau pencegahan korosi. Selain itu, thermal spray coating juga dapat mengurangi kehilangan energi gesekan, bertindak sebagai penghalang difusi, insulasi termal dan insulasi listrik. Thermal spray coating telah dan digunakan dalam rentang yang sangat luas dalam pengaplikasiannya. Keuntungan utamanya adalah bahwa pelapisan thermal spray dapat memberikan sifat permukaan dan komponen bahan substrat dapat dipilih 
berdasarkan kekuatan, berat atau biaya.

Bahan umum sprayed:
Seng dan aluminium un

• Untuk lapisan anti-korosi katodik pada baja.
• Nikel/aluminium komposit kawat untuk bond coat dan self-bonding.
• Molibdenum untuk bond coat.
• Molibdenum untuk aplikasi bantalan keras (hard bearing), dengan ketahanan yang sangat baik sebagai perekat, digunakan pada ring piston, syncromesh cones.
• High Chromium steel banyak diaplikasikan agar dihasilkan lapisan yang keras dan lapisan tahan aus.
• Perunggu, babbitt diaplikasikan untuk bantalan.
• Stainless steels, nikel dan monel untuk anti-korosi dan keausan.
• Aluminium, nikel/aluminium untuk ketahanan panas dan tahan oksidasi.

Beberapa aplikasi thermal spray coating meliputi:

• Perlindungan korosi pada struktur dan komponen (misalnya jembatan, platform  lepas pantai, LPG botol) dengan lapisan aluminium atau seng. Aluminium memiliki harga yang lebih mahal, namun memiliki ketahanan untuk atmosfer gas asam (seperti yang terkait dengan produk pembakaran bahan bakar fosil), serta solusi yang netral, seperti air garam. Sedangkan penggunaan seng karena memiliki ketahanan terhadap korosi basa. Flame spraying juga digunakan untuk menyemprot sebagai ketahanan korosi pelapis polimer termoplastik.
• Reklamasi worn shafts, terutama pada bagian bantalan (bearing areas) dengan penggunaan bahan seperti stainless steel atau paduan perunggu. Lapisan yang dihasilkan cukup berpori dan pelumas dapat diserap ke dalam lapisan, sehingga meningkatkan kinerja bantalan (bearing).

Dua bidang utama yang mempengaruhi kualitas coating yaitu persiapan permukaan dan parameter penyemprotan. Persiapan permukaan adalah penting untuk adhesi coating dan dapat mempengaruhi kinerja korosi pada lapisan. Faktor utama adalah profil grit blast dan kontaminasi permukaan. Parameter penyemprotan lebih cenderung mempengaruhi mikrostruktur lapisan dan juga akan mempengaruhi kinerja lapisan. Parameter penting diantaranya gun untuk orientasi substrat dan jarak, laju aliran gas dan laju powder feed.

Ikatan lapisan disemprotkan dalam kondisi termal sebagian besar dilakukan secara mekanik. Bagaimanapun, ini tidak memungkinkan bond strength untuk tetap stabil pada material substrat. Ada perbedaan signifikan misalnya antara penyemprotan ke baja karbon dan stainless steel. Hal ini mungkin karena oksida permukaan atau ekspansi termal, dan faktor-faktor tersebut harus dipertimbangkan sebelum diterapkan pada lapisan.

Semua thermal spray coating mengandung tingkat internal stress.  Tegangan ini akan menjadi lebih besar sebagai coating yang mendapatkan penebalan.  

Faktor yang mempengaruhi proses TSC

                Faktor mempengaruhi ikatan dan selanjutnya membentuk lapisan

-          Kebersihan

-          Luas permukaan

-          Topografi permukaan atau profil

-          Suhu (energi termal)

-          Waktu (saat terjadi reaksi reaksi & pendinginan dll.)

-          Kecepatan (energi kinetik)

-          Sifat fisik & kimia

-          Fisik & reaksi kimia

•       Faktor yang mempengaruhi TSC:

1. Spray stream: temperatur, kecepatan, komposisi, jarak spray, turbulensi, lingkungan luar.
2. Gun: geometri nozzle, power, gas flow, gas composition.
3. Material: ukuran dan bentuk partikel, feed rate, metode injeksi, aliran gas pembawa, sifat fisik dan kimia.
4. Substrat: substrate kontaminasi, surface profil, temperatur, sifat fisik dan kimia substrat.
5. Gas

 

Mineral Muskovit

Muskovit dengan albite dari Doce lembah, Minas Gerais, Brasil (dimensi: 6 × 5,3 × 3,9 cm).
Lokalitas: Divino das Laranjeiras , Doce lembah, Minas Gerais , Wilayah Tenggara, Brasil ( Lokalitas di mindat.org)
Ukuran: 6 x 5,3 x 3,9 cm.

Umum
Kategori	Silikat mineral phyllosilicate
Rumus kimia	KAL 2 (AlSi 3 O 10) (F, OH) 2
Strunz klasifikasi	09.EC.15
Klasifikasi dana	71.02.02a.01
Simetri kristal	2 / m - prismatik
Sel satuan	a = 5,199 Å , b = 9,027 Å, c = 20,106 Å, β = 95,78 °; Z = 4
Identifikasi
Warna	Putih, abu-abu, perak
Kristal kebiasaan	besar untuk platy
Sistem kristal	Monoklinik (2 / m), ruang kelompok C 2 / m
Kelahiran kembar	umum pada [310] kurang umum pada {001}
Pembelahan	Sempurna pada {001}
Patah tulang	Dr mika
Kegigihan	Elastis
Skala Mohskekerasan	2-2.5 sejajar dengan {001} 4 sudut siku ke {001}
Kilau	Vitreous, sutra, mutiara
Coret	Putih
Diaphaneity	transparan untuk tembus
Berat jenis	2.76-3
Sifat optik	Biaksial (-)
Indeks bias	n α = 1,552-1,576 β n = 1,582-1,615 n γ = 1,587-1,618
Birefringence	δ = 0,035-0,042
Pleochroism	lemah ketika berwarna
Penyebaran	r> v lemah
Ultravioletfluoresensi	Tidak ada

Moskow adalah mineral batuan umum membentuk dan ditemukan dalam batuan sedimen beku, metamorf dan detrital. Moskow memiliki struktur berlapis lembaran aluminium silikat lemah terikat bersama oleh lapisan ion kalium. Lapisan ion kalium menghasilkan pembelahan sempurna muskovit.Meskipun memiliki belahan dada yang mudah seperti, lembar pembelahan cukup tahan lama dan sering ditemukan dalam pasir yang telah mengalami erosi banyak dan transportasi yang akan menghancurkan mineral yang paling lainnya. Lembaran muskovit juga memiliki panas tinggi dan sifat isolasi listrik dan digunakan untuk membuat komponen electical banyak. Lembar muskovit digunakan untuk jendela oven dapur sebelum bahan sintetis menggantikan mereka.

Moskow tidak sering berharga sebagai spesimen mineral tetapi sering dikaitkan dengan mineral lain keindahan extrodinary dan nilai. Beberapa kristal muskovit sangat bagus menyertai mineral berharga seperti tourmaline, topaz, beryl, almandine dan lain-lain. Berbagai kembar langka dari Brasil bentuk kuning menunjuk bintang lima dan disebut "Bintang Moskow". Berbagai hijau tua disebut fuchsite dan diwarnai oleh inpurities kromium.