プラズマ溶射とは？
ぷらずまようしゃ
プラズマ溶射とは、プラズマの超高温を利用して材料を溶融・加速し、基材表面に皮膜を形成するコーティング技術です。
プラズマ溶射（Plasma Spray）は、熱溶射技術の一種で、アルゴンや窒素などの作動ガスをプラズマ化して数千〜1万℃以上の超高温ガス流を生成し、その中に粉末状の材料を供給・溶融させ、基材（母材）表面に高速で吹き付けて皮膜を形成する技術です。
プラズマ溶射の工程は大きく3段階に分けられます。まず電極間のアーク放電によって作動ガスをプラズマ状態（電離した高エネルギーガス）に変換します。次にプラズマジェット中に原料粉末を投入し、溶融または半溶融状態にします。最後に溶融した粒子が基材に衝突・急冷されることで扁平な「スプラット」を積み重ねた皮膜が形成されます。
プラズマ溶射が特に優れているのは、融点の非常に高いセラミックス（酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムなど）や耐熱合金もコーティング材料として使用できる点です。主な応用分野は次の通りです。
- 航空・宇宙分野のタービンブレードへの遮熱コーティング（TBC）
- 半導体製造装置の耐プラズマ部品
- 医療用インプラントへのハイドロキシアパタイトコーティング
- 産業機械の耐摩耗・耐腐食コーティング
皮膜は母材と溶接結合するのではなく機械的に付着するため、異種材料の組み合わせが自由で、表面だけに機能を付与できる点が大きな利点です。
使い方・例文
「ジェットエンジンのタービンブレードには、プラズマ溶射によって酸化ジルコニウム系の遮熱コーティングが施され、高温環境での耐久性を高めている。」
この用語をシェア
最終更新: