Các chất phụ gia chống mài mòn dùng trong sản xuất lớp phủ
Thông thường có bốn loại phụ gia chống mài mòn được sử dụng trong lớp phủ, đó là alumina nung chảy trắng/nâu, SiC, oxit nhôm dạng tấm và các phụ gia chống mài mòn hỗn hợp, tương thích với epoxy, polyurea, polyurethane, silicone, sơn chịu nhiệt vô cơ, sơn lát sàn, sơn chống ăn mòn và sơn sửa chữa chịu tải nặng.
I. Nhôm oxit nung chảy trắng/nâu
1. Bột vi mô alumina nung chảy màu trắng (WFA)
α-Al₂O₃ ≥ 99%, độ cứng Mohs: 9.0
Ưu điểm: Độ trắng cao, không bị đen, ít tạp chất, giá cả phải chăng, màng sơn đẹp; khả năng chống mài mòn và chống axit/kiềm ở mức trung bình.
Ứng dụng: Lớp phủ hoàn thiện/lớp phủ trung gian cho sàn epoxy, sơn chống mài mòn cho nhựa, bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển, chất sửa chữa, vecni chống tia UV.
Nhược điểm: Độ dẫn nhiệt ở mức trung bình; không tốt bằng cacbua silic trong môi trường axit và kiềm mạnh trong thời gian dài.
2. Bột nhôm oxit nung chảy màu nâu (BFA)
Al2O3≈95%, màu nâu đỏ, với hàm lượng Fe2O3 cao hơn một chút.
Ưu điểm: Giá thành thấp nhất, khung chắc chắn, chống mài mòn.
Ứng dụng: Lớp nền sàn chịu tải nặng, lớp sơn lót máng trượt hầm mỏ, sơn công nghiệp chống mài mòn giá rẻ.
Nhược điểm: Hàm lượng sắt cao khiến nó dễ bị đen, không phù hợp với các lớp phủ màu sáng và sơn bóng.
II. SiC
1. Bột siêu mịn SiC xanh GC
Với độ cứng Mohs từ 9,4 đến 9,5, vật liệu này sở hữu độ cứng hàng đầu trong ngành, khả năng chống chịu tuyệt vời với axit và kiềm mạnh, cùng khả năng dẫn nhiệt vượt trội.
Ứng dụng: Lớp phủ tản nhiệt cho pin điện, lớp phủ lidar, lớp phủ chống ăn mòn cao cấp chịu tải nặng, sơn ống khói chịu nhiệt độ cao và lớp phủ chống trượt và chống ăn mòn tích hợp cho sàn tàu.
Đặc điểm: Bột siêu mịn có thể được sử dụng để tạo lớp phủ bóng cao; tuy nhiên, giá thành đơn vị tương đối cao.
2. Bột siêu mịn SiC đen C
Ứng dụng: Lớp phủ chống mài mòn trong khai thác mỏ, lớp phủ cách nhiệt chịu nhiệt độ cao, lớp phủ trung gian cho sàn chịu tải nặng, lớp phủ bảo vệ chống ma sát.
III. Nhôm oxit dạng tấm
1. Cấu trúc nhiều lớp của các mảnh vụn giúp bịt kín các lỗ nhỏ li ti trong màng sơn, cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn.
2. Khả năng chống trầy xước, cải thiện độ mịn màng của lớp sơn, tăng độ bền của lớp sơn và giảm hiện tượng nứt nẻ.
Ứng dụng: Lớp phủ ngoài cùng cho ô tô, vecni trong suốt chống tia UV, sơn chống ăn mòn gốc nước, lớp phủ tản nhiệt điện tử, mực ánh ngọc trai. Thường được sử dụng kết hợp với alumina nung chảy trắng và SiC để đạt được cả khả năng chống mài mòn và lớp phủ chống ăn mòn dày đặc.
IV. Các phương án phối hợp chất độn cho các tình huống khác nhau
1. Sàn epoxy màu sáng thông thường (kết hợp tính thẩm mỹ và khả năng chống mài mòn): Bột alumina nung chảy màu trắng + một lượng nhỏ oxit nhôm dạng tấm
2. Vật liệu chống ăn mòn cường độ cao dành cho hầm mỏ, cống rãnh và các ứng dụng có độ mài mòn cao: Silic đen + alumina nung chảy màu nâu (giảm chi phí)
3. Thiết bị cao cấp chống ăn mòn, chịu được axit và kiềm hóa học, và giàn khoan ngoài khơi: SiC xanh + oxit nhôm dạng tấm (đảm bảo kép về khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn)
4. Lớp phủ tản nhiệt, dẫn nhiệt và chống mài mòn (pin năng lượng mới, đèn LED): Silic xanh siêu mịn / oxit nhôm dạng tấm
5. Lớp phủ bảo vệ trong suốt, bóng cao, chống mài mòn UV: oxit nhôm dạng tấm siêu mịn + bột nhôm oxit nung chảy màu trắng siêu mịn
6. Lớp phủ silicon vô cơ/hữu cơ chịu nhiệt độ cao: silicon xanh, alumina nung chảy trắng, silicon đen.
