چالش تولید و ساخت پوشش های ضد سایش با خواص زیست سازگار بر بستر زیرکونیم

زیرکونیم عنصر چهلم جدول تناوبی، یک جامد کریستالی است که در حالت طبیعی یک ساختار منشوری مونوکیلینک کریستالی دارد و بعنوان فولاد سرامیکی مشهور است. زیرکونیم یک فلز درخشان، خاکستری سفید و نرم است و قابلیت شکل پذیری و مفتول شدن را نیز دارد. زیرکونیم به طور گسترده بعنوان ماده نسوز در صنایع استفاده می شود و در برخی کاربردهای آن بعنوان ماده مقاوم به خوردگی شناخته می‌شود. از ترکیبات زیرکونیم در تجهیزات صنایع پزشکی و دندانپزشکی، در وسایل مختلفی چون چوب گلف، قیچی سرامیکی، پروانه پمپ های انتقال مواد شیمیایی و لجن ها و یا حتی بعنوان سنگ زینتی استفاده می شود.

در دماهای بالا، زیرکونیم متحمل تغییراتی در حجم، در انتقالات فازی می شود. در نتیجه به  دست آوردن ترکیبات پایدار دشوار خواهد بود. بنابراین لازم است که پایداری زیرکونیم را در دستور کار قرار داد. مقاومت به سایش در ترکیبات زیرکونیم در کنار ویژگی های زیست سازگاری، کاربردهای متنوعی را برای فلز زیرکونیم ایجاد کرده است. بنابراین زیرکونیم نسبتا پایدار شده، خواص مکانیکی منحصر به فرد، خنثی و پایدار بودن در شرایط شیمیایی مختلف را از خود نشان می دهد.

در این چالش، هدف ایجاد پوشش هایی است که با صرف کمترین زمان و هزینه، بهترین کیفیت را روی بستر زیرکونیم ایجاد کنند. این پوشش ها روی بستر زیرکونیم باید زیست سازگار باشند و به پارامترهای زبری و ضریب اصطکاک مناسب برسند.