آخرین دستاوردها
خانه - دستاوردها و اختراعات - افزایش کیفیت پوشش‎های ضد خوردگی با فناوری نانو در ایران

افزایش کیفیت پوشش‎های ضد خوردگی با فناوری نانو در ایران

محققان مؤسسه‌ پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش با بهره‌گیری از نانو ذرات اصلاح شده جهت بهبود کیفیت پوشش‌های ضد خوردگی تلاش نموده‌اند. نتایج این طرح سبب کاهش خسارات ناشی از خوردگی در صنایع مختلف از جمله تأسیسات نیروگاهی، مخازن نفتی، تأسیسات دریایی و لوله‌های انتقال نفت و گاز خواهد شد. امروزه خوردگی فلزات یکی از مشکلات اساسی پیش روی کشورهاست که سالانه علاوه بر صرف هزینه‌ها و از دست رفتن مواد، مشکلات زیست محیطی را نیز به دنبال دارد. راهکارهای متعددی برای مقابله با پدیده‌ خوردگی در پیش گرفته شده است. یکی از پرکاربردترین روش‌ها، استفاده از پوشش‌های آلی محافظ خوردگی است.

این پوشش‌ها با ایجاد سد فیزیکی در برابر نفوذ آب و عوامل خورنده، طول عمر سازه‌ فلزی را افزایش می‌دهند. اما در طول زمان، در اثر نفوذ عوامل خورنده از منافذ، پوشش دچار تخریب شده و دوام آن‌ها کاهش می‌یابد. برای رفع این مشکل نیز استفاده از رنگدانه‌های ضد خوردگی پیشنهاد شده است. امروزه با گسترش علم نانو، ساخت و استفاده از نانو رنگدانه‌های ضد خوردگی مورد توجه قرار گرفته است. محققان این طرح استفاده از نانو ذرات اکسید روی ناخالص (دوپ) شده با کبالت و منگنز را برای رفع مشکل خوردگی پوشش‌ها و بهبود کیفیت آن‌ها پیشنهاد کرده‌اند.

دکتر بهرام رمضان زاده عضو هیأت علمی این مؤسسه، در خصوص لزوم اصلاح این نانو ذرات بیان کرد: یکی از نانو ذرات مهم و پرکاربرد نانو ذرات اکسید روی است. این ماده به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد نظیر خواص نوری، فیزیکی – مکانیکی، زیست سازگاری و ضد خوردگی مناسب، در پوشش‌های آلی مورد استفاده قرار گرفته است اما این نانو ذره تنها از طریق ساز و کار سد کنندگی، می‌تواند بهبود خواص ضد خوردگی پوشش را در بر داشته باشد. در این مطالعه تلاش شده تا با ناخالص کردن (دوپ کردن) نانو ذره اکسید روی با کبالت و منگنز، علاوه بر رفتار سد کنندگی، رفتار بازدارندگی خوردگی نیز برای آن ایجاد شود. همچنین، به منظور دستیابی به پخش مناسب نانو ذرات در ماتریس پوشش اپوکسی، اصلاح سطحی آن‌ها توسط عامل سیلانی در دستور کار قرار گرفت.

نانو ذرات اکسید روی ناخالص شده با کبالت و منگنز می‌تواند خواص ضد خوردگی پوشش اپوکسی را با دو ساز و کار بهبود خواص سد کنندگی و نیز خواص بازدارندگی آن بهبود بخشند. این پوشش نانو کامپوزیتی در مرحله‌ آزمایشگاهی قرار دارد و می‌تواند به عنوان عامل ضد خوردگی بر روی سازه‌های فلزی صنعتی، جهت حفاظت از خوردگی و عوامل مخرب محیطی مورد استفاده قرار گیرد. افزایش طول عمر سازه‌های فلزی مورد استفاده در محیط‌های خورنده، کاهش مصرف مواد و نیز افزایش بهره وری این تجهیزات از جمله فواید استفاده از نانو کامپوزیت پیشنهادی است. به گفته‌ رمضان زاده، جهت ساخت این نانو کامپوزیت در ابتدا نانو ذرات اکسید روی ناخالص شده با کبالت و منگنز به روش احتراقی سنتز و سپس توسط عامل سیلانی اصلاح سطحی گردید. در ادامه این نانو ذرات اصلاح شده در درصدهای مختلف به پوشش اپوکسی افزوده شد.

نانو کامپوزیت‌های ساخته شده بر روی نمونه‌های فولادی اعمال و خواص فیزیکی – مکانیکی و ضد خوردگی پوشش‌ها مورد مطالعه قرار گرفت. متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق مقدار درصد سیلان به‌کار رفته، درصد نانو ذرات و نوع عامل ناخالص کننده در حین فرایند سنتز بوده است. این محققان در ادامه‌ این طرح، استفاده از عوامل ناخالص‌ کننده‌ دیگر در حین فرایند سنتز نانو ذرات و نیز به‌کارگیری آن‌ها در پوشش پلی یورتانی را در دستور کار دارند. علاوه بر این، در نظر دارند تا نانو ذرات سنتز شده را به همراه سایر رنگدانه‌های ضد خوردگی در پوشش‌ها مورد استفاده قرار داده و قابلیت کاربردی شدن آن را بررسی نمایند. این طرح حاصل همکاری دکتر مهران رستمی، دکتر سوسن رسولی و دکتر بهرام رمضان زاده (عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش) و امین عسکری دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی رنگ است که در مجله‌‎ی علمی Corrosion Science منتشر شده است.

ایسنا

لینک کوتاه: http://iranetavana.ir/?p=2523

نظر خود را بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شد.خانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

معادله امنیتی *