賀利氏的專利塗層工藝延長工業熔爐和化工廠用高溫合金的使用壽命。
賀利氏高性能塗層負責人Ilka Luck博士表示，“我們的研究結果展示出極好前景。保護塗層可以防止任何的微觀結構變化、空隙和沉澱。這能大幅降低合金的腐蝕速度，由此使它們的使用壽命提高8倍。”
高溫合金的最大挑戰之一是使用壽命仍受腐蝕限制。除了停機維修造成的損失外，腐蝕也會導致材料表面的剝落，這些腐蝕產物會在生產過程中污染產品。對此，賀利氏的這一新工藝非常有用武之地。憑藉氣溶膠沉積法，合金能被一層緻密的⍺-Al2O3塗層保護起來。潛在應用如，用於金屬基板生產或電池材料製造的煆燒爐和烘乾爐。在這些行業中，高純度是必不可少的。因為，避免雜質意味著減少廢料和提高生產率。
高溫合金是如何被腐蝕的
高溫合金的特點是在高溫下具有高蠕變強度和高機械阻力。因此，它們被用於溫度範圍在400至1400°C之間的許多應用中。
如果合金含有少於0.5%的鋁，那麼在合金表面使用Al2O3塗層作為屏障保護的能力是有限的。然而，在低於1000°C 的溫度下，會形成θ-Al2O3和ɣ-Al2O3等亞穩態相。隨著溫度的升高和降低，相應的體積變化引起相變。這些相變會產生易生腐蝕的空隙。此外，一旦Al2O3塗層所需的鋁迅速消耗完，合金被耗盡，隨之影響性能。
經研究證實的保護作用
在賀利氏進行的研究中使用了602合金(NiCr25FeAlY)，這是一種鋁含量為1.8-2.4%的MCrAlY合金。樣品在室溫下通過氣溶膠沉積法製備5µm厚的⍺-Al2O3塗層。然後在1000°C下進行50小時的熱處理，類比實際應用中的溫度。與未處理的樣品相比，通過掃描電子顯微鏡橫截面可以看出，塗層樣品沒有任何的微觀結構變化。
這一結果適用於所有鋁含量為0.5%的鎳合金。“當然，我們現在正在實際條件下進行額外的長期測試，並且也在其他合金上進行測試，進一步證明我們的⍺-Al2O3塗層的有效性。”Luck博士最後說道。