Penyemburan plasmaialah teknik kejuruteraan permukaan termaju yang menggunakan arka plasma sebagai sumber haba untuk mencairkan dan memendapkan pelbagai bahan ke atas permukaan substrat. Proses ini menghasilkan salutan yang kuat dan melekat yang boleh meningkatkan sifat permukaan bahan asas. Pilihan bahan yang digunakan dalam penyemburan plasma adalah penting dan bergantung pada sifat salutan akhir yang dikehendaki. Berikut adalah beberapa bahan yang paling biasa digunakan dalam penyemburan plasma:
Logam dan aloi adalah antara bahan yang paling banyak digunakan dalam penyemburan plasma kerana sifat mekanikal yang sangat baik dan rintangan kakisan. Bahan-bahan ini boleh dicairkan dan disembur ke pelbagai substrat untuk mencipta salutan dengan kekerasan yang dikehendaki, rintangan haus dan rintangan kakisan.
Aluminium (Al): Aluminium ringan dan mempunyai ketahanan kakisan yang baik. Salutan aluminium yang disembur plasma sering digunakan dalam aplikasi aeroangkasa dan automotif di mana pengurangan berat badan adalah penting.
Chromium (Cr): Chromium terkenal dengan kekerasan dan rintangan kakisannya. Salutan kromium yang disembur plasma digunakan dalam aplikasi yang memerlukan rintangan haus yang tinggi dan perlindungan kakisan, seperti dalam industri minyak dan gas.
Aloi Berasaskan Nikel: Aloi berasaskan nikel menawarkan rintangan kakisan yang sangat baik, kestabilan suhu tinggi dan sifat mekanikal yang baik. Aloi ini biasanya digunakan dalam penyemburan plasma untuk mencipta salutan untuk bilah turbin, komponen enjin dan aplikasi suhu tinggi yang lain.
Seramik
Bahan seramik adalah satu lagi kategori penting bahan penyembur plasma. Mereka terkenal dengan kekerasan yang tinggi, rintangan haus, dan lengai kimia. Salutan seramik boleh memberikan perlindungan yang sangat baik terhadap suhu tinggi, haus kasar dan serangan kimia.
Alumina (Al2O3): Alumina adalah salah satu bahan seramik yang paling biasa digunakan dalam penyemburan plasma. Ia mempunyai kekerasan yang tinggi, rintangan haus, dan kestabilan kimia. Salutan alumina digunakan secara meluas dalam aplikasi seperti permukaan tahan haus, penghalang haba, dan perlindungan kakisan.
Zirkonia (ZrO2): Zirkonia adalah satu lagi bahan seramik penting dengan kekerasan tinggi dan kestabilan haba yang sangat baik. Salutan zirkonia yang disembur plasma digunakan dalam aplikasi suhu tinggi, seperti dalam enjin turbin dan lapisan relau.
Silicon Nitride (Si3N4): Silicon nitride menawarkan kekerasan yang tinggi, rintangan haus yang baik dan kekonduksian terma yang rendah. Ia digunakan dalam penyemburan plasma untuk mencipta salutan untuk alat pemotong, komponen enjin, dan aplikasi lain yang memerlukan rintangan kejutan haba yang tinggi.
Composite materials are also used in plasma spraying to combine the best properties of different materials. These composites can offer enhanced mechanical properties, wear resistance, and corrosion protection.
Komposit Logam-Seramik: Komposit logam-seramik menggabungkan kekerasan dan rintangan haus seramik dengan keliatan dan kemuluran logam. Komposit ini digunakan dalam penyemburan plasma untuk mencipta salutan dengan sifat mekanikal yang sangat baik dan rintangan kakisan.
Komposit Gentian Karbon: Komposit gentian karbon ringan dan mempunyai kekuatan dan kekukuhan yang tinggi. Salutan gentian karbon yang disembur plasma digunakan dalam aplikasi aeroangkasa dan automotif di mana pengurangan berat dan prestasi tinggi adalah kritikal.
Sebagai tambahan kepada bahan yang disebutkan di atas, penyemburan plasma juga boleh menggunakan pelbagai bahan lain yang disesuaikan untuk aplikasi tertentu. Sebagai contoh, seramik oksida seperti kromium oksida (Cr2O3) dan titanium dioksida (TiO2) digunakan dalam penyemburan plasma untuk mencipta salutan untuk aplikasi optik, seperti salutan anti-reflektif dan filem pelindung.
Selain itu, teknologi penyemburan plasma terus berkembang, dan bahan baharu sedang dibangunkan untuk memenuhi permintaan yang semakin meningkat dari pelbagai industri. Penyelidik sedang meneroka bahan baharu dengan sifat yang dipertingkatkan, seperti aloi entropi tinggi dan seramik berstruktur nano, untuk meningkatkan lagi prestasi salutan semburan plasma.
Penyemburan plasmamenawarkan cara yang serba boleh dan berkesan untuk mendepositkan pelbagai bahan pada pelbagai substrat. Pilihan bahan bergantung pada keperluan aplikasi khusus, seperti rintangan haus, perlindungan kakisan, kestabilan suhu tinggi, dan sifat mekanikal lain. Dengan memilih bahan yang betul, penyemburan plasma boleh meningkatkan prestasi dan ketahanan komponen bersalut dengan ketara merentasi pelbagai industri.
