ブラウンコランダムは、耐摩耗コーティングに使用できます。硬度が高く、耐摩耗性に優れているため、理想的な補強材です。以下は、詳細な分析と用途の提案です。
1. ブラウンコランダムの特徴と利点
高硬度（モース硬度 9）：コーティングの耐摩耗性を大幅に向上させ、高摩擦環境に適しています。
化学的不活性: 耐酸、耐アルカリ性、耐腐食性があり、化学薬品や海洋などの過酷な環境に適しています。
熱安定性：高温（約1800℃）に耐えることができ、高温条件に適しています。
制御可能な粒子形態: 粉砕と等級分けにより、コーティングの厚さと表面の滑らかさの要件を満たすさまざまな粒子サイズ (マイクロメートルからミリメートルレベル) を得ることができます。
2. 耐摩耗コーティングへの応用
機能性フィラーとして：添加量は20％〜40％（重量比）で、樹脂マトリックス（エポキシ、ポリウレタンなど）に直接混合します。
表面改質：シランカップリング剤またはチタン酸塩を使用して粒子表面を処理し、樹脂との界面結合を強化して脱落を防ぎます。
グラデーションコーティング設計：シリコンカーバイド、セラミックマイクロスフィアなどを複合して多層構造を形成し、全体的な耐摩耗性と耐衝撃性を最適化します。
3. 一般的な適用シナリオ
工業用フロア: 倉庫や作業場など、機械的摩耗が頻繁に発生するエリア。
鉱山機械：破砕機および搬送パイプラインの内壁保護。
造船および海洋工学: デッキおよび船体用の耐腐食性および耐摩耗性コーティング。
航空宇宙：エンジン部品の高温摩耗保護。
4. 注意事項と最適化の提案
粒子サイズのマッチング：衝撃に耐える厚いコーティングには粗い粒子（80〜120メッシュ）を使用し、表面を滑らかにする薄いコーティングには細かい粒子（325メッシュ以上）を使用します。
分散プロセス: 凝集を防ぐために高速せん断装置または 3 本ロールミルを使用し、均一性を向上させるために分散剤 (BYK シリーズなど) を追加します。
コスト管理: 色の要件がない場合は、未焼成の茶色のコランダムを使用できます (コストが低い) が、その純度が基準を満たしているかどうかを確認する必要があります。
環境コンプライアンス: 原材料が RoHS および REACH 規格に準拠していることを確認し、過剰な重金属 (Fe や Ti など) を避けます。
5. 代替ソリューションの比較
シリコンカーバイド: 硬度は高い (モース硬度 9.5) が、コストが高く、脆く、過酷な摩耗環境に適しています。
酸化ジルコニウム: 靭性は良好ですが、密度が高いため、コーティングの沈殿を引き起こす可能性があります。
複合ソリューション: ブラウンコランダム + グラファイト (10%) は摩擦係数を低減し、滑り摩擦シナリオに適しています。
6. 検証およびテストの推奨事項
実験室テスト: ASTM D4060 (Taber 摩耗) および ASTM D968 (落下砂法) に従って耐摩耗性を評価します。
フィールドテスト: 対象機器の小さな領域に塗料を塗布し、6〜12 か月間の実際の摩耗を追跡します。
結論
ブラウンコランダムは、特に中程度から高程度の摩耗とコストと性能が求められるシナリオにおいて、耐摩耗コーティングの費用対効果の高い選択肢です。粒子のグレーディング、表面改質、および他の材料との配合を最適化することで、コーティング寿命をさらに向上させることができます。まずは小規模なテストを実施し、特定の作業条件に応じて配合を調整することをお勧めします。