Zirkonyum (Zr), yüksek sıcaklığa dayanıklılığı, korozyon direnci ve elektriksel özellikleriyle seramik kaplamalar, biyomalzemeler ve nükleer uygulamalarda geniş yer bulan stratejik bir metaldir. Mikron boyutlu Zirkonyum tozlarının Sol-Jel yöntemiyle kaplanması, yüzeylerde homojen, ince ve işlevsel tabakaların elde edilmesini sağlar. Bu teknikle, Zr tozları yüzeyle moleküler düzeyde bağ kurarak kaplama performansını üst seviyeye çıkarır.
Zirkonyum propoksit (Zr(OC³H7)4) veya Zirkonyum n-propoksit – öncül madde
Etanol veya izopropanol – çözücü
Asetik asit – hidroliz kontrolü
Distile su – jel oluşumu için
Zr mikron tozu (ortalama 1–10 µm)
Prekürsör çözülür: Zirkonyum propoksit, alkol içinde çözülür.
Şelatlama: Asetik asit damla damla eklenerek çözeltinin hidrolizi kontrol edilir.
Tozun eklenmesi: Zr mikron tozu çözeltide homojen şekilde dağılacak şekilde ultrasonik karıştırıcıyla eklenir.
Hidroliz: Distile su eklenerek sol oluşumu tamamlanır.
Yaşlandırma: Hazırlanan sol 12–24 saat karanlıkta bekletilir.
Dip coating – kontrollü film kalınlığı için idealdir
Spin coating – ince ve şeffaf film elde etmek için
Spray coating – düzensiz yüzeyler için uygulanabilir
Kurulama: 100–150?°C’de çözücüler uzaklaştırılır
Kalsinasyon: 400–700?°C’de, kaplamanın kristalleşmesi sağlanır
(Bu sıcaklıklar, uygulama alanına göre uyarlanabilir)
Yüksek sertlik ve termal kararlılık
Kimyasal korozyona karşı direnç
İyi yapışma ve yüzey bütünlüğü
Elektriksel ve optik uygunluk
Biyouyumluluk (implant yüzeyleri için)
Seramik yüzey kaplamaları
Biyomalzemeler ve diş implantları
Nükleer reaktör bileşenleri
Korozyon önleyici yüzeyler
Yüksek sıcaklık uygulamaları
