用CVD防污涂料改善和保护工业应用

几乎在每个行业，污垢都会严重影响工艺和仪表的性能，是一个成本高昂的地面问题。

在这次采访中，Silcotek的研发经理David Smith博士向AZoM介绍了他们的一系列防污和焦化解决方案，可以帮助许多应用和行业。

请告诉我们一些关于锡尔科泰克和你所做的工作？

SilcoTek®是一家为客户提供的零件提供涂层服务的公司。我们的使命是创造改变游戏规则的涂层，以提高客户零件的性能，超出他们的预期。

我们的涂层是通过热CVD沉积的，很薄(< 2um)，保形，覆盖整个三维部件(包括内部、盲孔和超长长度的油管)，批量执行，成本低。

它们提供了特殊的化学惰性表面，提高耐腐蚀性，低粘/控制表面能，和防污能力。

SilcoTek于2009年成为一家独立公司，但从20世纪90年代末开始作为Restek Corporation的一个性能涂料部门存在。

污染和焦化会对工业应用产生什么影响?为什么这是一个问题?

污垢是副产品或其他不需要的物质在表面上的沉积。因此，根据环境的不同，污垢会导致各种各样的问题，包括：

• 体重增加
• 过程污染
• 减少流
• 增加阻力
• 低效的热传递
• 表面腐蚀
• 增加维护
• 虚假结果/分析

所有这些问题都增加了运营、效率和功能方面的成本。

请告诉我们Silcotek的防结焦和防污涂料溶液系列？

污垢的来源有不同的机制，取决于污垢的种类和它所绑定的表面。

在一个例子中，烃基液体暴露在高温下，导致其热分解成碳沉积物，并沉淀到表面上。在第二个示例中，高温下的碳氢化合物基液体暴露于含镍表面，该表面导致碳氢化合物催化分解以在表面上形成碳沉积物。有了这两种潜在机制，涂层可以做些什么来防止污垢问题？

在实施例1中，涂层不能阻止碳沉积的形成。如果碳氢化合物在高温下不稳定，则无论它接触到什么表面，都可能形成焦炭。然而，在这种情况下，具有高疏水性/疏油性的低能表面可能会阻止焦炭粘附到表面。

表面的化学性质将决定所形成的污物是否会附着在表面上，或只是随水流移动而不积聚。SilcoTek有几种处理方法，通过其独特的表面化学物质可以防止污垢在处理表面的积累。

SilcoKlean®是一种非晶态硅沉积，具有烷基表面功能化，已被证明可以防止在高温燃料流动系统、燃油喷油器和内燃机活塞和部件中积炭。一些研究已经发表，强调了SilcoKlean®的性能。

Dursan®是一种硅、氧、碳沉积与烷基表面功能化，已证明在医学分析设备应用中可防止生物污垢(如蛋白质粘附)。

使用Dursan®保护您的app亚博体育设备免受腐蚀

锡尔科泰克公司和雅培实验室的科学家共同撰写了一篇论文，记录了杜桑的这一特征。SilcoTek目前还在测试阶段进行低能表面处理，对热氧化非常稳定，并保持极高的疏水性和疏油性。

在SilcoKlean®和Dursan®的情况下，这两种沉积提供了一种优秀的屏障涂层，以防止与基体金属(如镍(例2))的接触，后者与碳氢化合物材料催化反应，很容易形成焦炭沉积。亚博网站下载

由于涂层下面的基体金属不能与碳氢化合物反应，因此可以消除一种结焦机制。这大大降低了形成焦炭的可能性。

SilcoTek的Dursan®可防止分析设备中的生物污染app亚博体育

CVD涂层如何帮助提高航空航天和汽车应用的燃料效率?

当焦炭沉积形成的低效烃降解，它可以积累在许多不同的表面，在各种发动机组件。其中包括燃油喷射系统、燃油排气系统、燃油流线、传感器、废气处理系统，如EGR组件和涡轮增压器组件。

任何燃料燃烧系统的有效功能都严重依赖于对流量、燃料混合、传热、传感器操作等进行优化的设计规格。这些系统中任何外来物质的积累都会严重破坏该部件的功能，导致效率低下，从而影响马力、推力、流量、燃料消耗、灵敏度和热传递。

在这些应用中，通过表面涂层和处理来防止污垢，是为了保持原始设计的效率和性能。

CVD涂层有助于提高燃油排气系统的效率，防止污垢和积炭形成图像信用：shutterstock.com/Macondo

SilcoTek涂料在极端压力和温度下能发挥作用吗?哪些应用程序将从中受益?

SilcoTek涂料在广泛的压力下表现同样良好。例如，取样钢瓶的压力额定值不受涂层影响。我想不起单独的高(或低)压力会影响涂层性能的例子。

虽然SilcoTek有温度限制，但在高温环境下的稳定性令人印象深刻。Dursan在惰性气氛环境下的工作极限为500℃，在氧化环境下的工作极限为450℃。

在惰性气氛环境中，SilcoKlean的温度极限为450℃，在氧化环境中为400℃。高疏水性和疏油性的beta测试处理在300°C的氧化环境中显示出良好的稳定性。

有许多潜在的应用可以从这些特性中获益。燃油喷射系统和燃油管路系统通常处于高压和高温下。排气系统、传感器和回收/处理组件也暴露在高温和压力下。在这些具有挑战性的条件下，具有强大的表面处理能力至关重要。

防污CVD涂层如何确保医疗诊断和药品的准确结果?

医疗诊断设备持续接触体液或用作诊断分析app亚博体育标记物或反应物的生物分子。其中许多分子表现出“粘附”的倾向，通常通过其蛋白质结构粘附到仪器部件、取样系统、流体传输系统等的表面。

当诊断设备上发生这种类型的生物污染时，由于样品损失和/或从一个样品到另一个样品的携带，结果可能是不准app亚博体育确的分析。这是一个严重的问题，因为此应用领域中的设备用于诊断疾病并帮助确定患者的正确行动方案。

大多数医疗诊断设备都是由不锈钢组成的，众所周知，不锈钢会与许多app亚博体育蛋白质生物分子结合或发生反应。

然而，这些不锈钢表面的Dursan已经被证明可以减少或消除生物分子的粘附，因此允许诊断设备为非常重要的应用提供真实和准确的分析。app亚博体育

CVD涂层可以防止许多医疗诊断和制药设备上的生物污垢app亚博体育

此外，医疗诊断设备可能会使用溶剂、酸和漂白剂进行冲洗和清洗，随着时app亚博体育间的推移，这些都会对不锈钢部件产生腐蚀性。

Dursan是一种优秀的防腐屏障，可以延长维护周期，增加仪器的正常运行时间。

支持Dursan在诊断系统中的性能的数据可以在以下论文中找到:“使用石英晶体微天平表征的化学气相沉积烷基功能羧基硅烷涂层的抗蛋白质性能”Vaidya, S.V.;元,m;纳尔,境;Daghfal d;Mattzela, j .;史密斯,D。达成。冲浪。科学。２０１６，364, 896 - 9。

我们的读者可以去哪里了解更多?

SilcoTek的该网站包含许多关于防污解决方案的技术数据、博客、白皮书和参考资料。

我们也有一个优秀的技术服务人员，将很高兴讨论您的污垢问题，以及SilcoTek可能如何能够帮助。

关于大卫·史密斯

大卫·史密斯拥有博士学位。自1988年以来一直专注于硅化学领域。

David目前是SilcoTek Corporation的研发经理，自该公司于2009年成立以来一直在SilcoTek研发团队工作。

David是20世纪90年代末Restek Corporation的原始性能涂料小组的创始成员，该小组最终发展成为一家独立的公司SilcoTek。他是许多SilcoTek产品和工艺的多项专利的作者或合著者。