ساخت نانوپوشش هوشمند بازدارنده خوردگی، خودترمیم شونده و دوستدار محیط زیست
محققان دانشكده فنی دانشگاه تهران توانستند با عرضه طرحی برای به كار بردن یك پوشش هوشمند بر روی سازه های فلزی با پیشگیری از احتیاج به جایگزینی زیرلایه های دارای پوشش صدمه دیده، اثر قابل توجهی در كاهش هزینه های تولید و نگهداری فلزات و آلیاژهای پوشش داده شده در صنعت ایجاد كنند.
به گزارش لیدی شال به نقل از ایسنا، رضا نادری دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران درباره این پژوهش اظهار داشت: در این تحقیق با افزودن موادی بعنوان بازدارنده خوردگی به پوشش آلی با سازوکاری مشخص، پوششی هوشمند ساخته شده که در صورت صدمه دیدگی، توانایی خودترمیم شوندگی را دارا بوده و واکنش خوردگی در ناحیه تخریب شده را کنترل می کند. این پوشش هوشمند در همه صنایع درگیر با معضل خوردگی به خصوص صنایع نفت و گاز و پتروشیمی و خطوط انتقال انرژی کاربرد داشته و می تواند منجر به بهبود خواص ضدخوردگی پوشش های آلی به کاررفته در این صنایع شود.
وی با اشاره به اینکه خوردگی امروزه بعنوان یکی از پرهزینه ترین چالش های صنایع مطرح است که به صورت متوسط حدود ۴ تا ۵ درصد تولید ناخالص کشورهای جهان را به خود مختص کرده است، اظهار نمود: از دیر باز تابحال یکی از مهم ترین روش های کنترلی، استفاده از پوشش های آلی بوده است و با عنایت به شرایط عملیاتی اعمال این پوشش ها بر روی سازه های فلزی، مثلاً بر روی خطوط انتقال انرژی، امکان صدمه دیدگی سطحی آنها حین یا بعد از بهره برداری از سطح پوشش داده شده وجود دارد که در این صورت خوردگی می تواند از منطقه صدمه دیده شروع شده و ضمن ادامه یافتن، منجر به خسارت هایی بعضاً جبران ناپذیر شود. برای این منظور پوششی هوشمند طراحی شده است که در صورت صدمه دیدگی، می تواند منطقه صدمه دیده را به صورت هدفمند ترمیم کرده و واکنش های خوردگی را کنترل کند.
نادری درباره دستاوردهای این پژوهش اظهار داشت: با عنایت به شرایط اقلیمی خاص ایران و هزینه های فزاینده خوردگی در صنایع کشور خصوصاً صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، یافتن روش هایی برای کنترل خوردگی همواره مدنظر پژوهشگران بوده است. استفاده از پوشش های آلی، امروزه بعنوان یکی از مؤثرترین روش های کنترل خوردگی مطرح هستند. این در شرایطی است که عموماً بعد از ایجاد صدمه سطحی به این پوشش ها خواص ضدخوردگی آنها به شکل قابل توجهی کاسته می شود. در این تحقیق مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی حاوی نانوذرات هوشمند به صورت قابل توجهی نسبت به مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی معمولی افزوده شده است. همینطور بعد از ایجاد خراشی مصنوعی بر روی پوشش، مشاهده شد که با ایجاد لایه ای از بازدارنده های خوردگی در ناحیه خراش از کاهش خواص ضدخوردگی پوشش جلوگیری به عمل آمده و با گذشت زمان مقاومت پوشش افزایش یافته است.
این محقق با اشاره به هوشمند بودن این نانوپوشش ها اظهار داشت: نانوذرات مورداستفاده در این پژوهش، نانوصفحات اکسید گرافن بوده است که توسط نانوذرات کمپلکس بر پایه سریم، اصلاح سطحی شده است. در این تحقیق با عنایت به بار سطحی (پتانسیل زتا) خاص اکسید گرافن در محیط هایی با اسیدیته مختلف، سیستم بگونه ای طراحی شده است که بازدارنده های جذب شده بر روی سطح این نانوصفحات در ناحیه خراش آزاد شده و منجر به ترمیم ناحیه صدمه دیده پوشش شود.
وی ادامه داد: یکی از موارد مدنظر در این پژوهش توجه به مباحث زیست محیطی بوده است. پوشش های حاوی بازدارنده های بر پایه کرومات و روی، سال ها برای کاهش سرعت خوردگی مورداستفاده قرار گرفته است. با عنایت به مشکلات عدیده این مواد برای محیط زیست و سلامتی انسان، در این پژوهش با جایگزین کردن آن توسط سریم و ال – سیستئین، پوششی به نسبت دوست دار محیط زیست طراحی و اجرا شده است.
این پژوهشگر دانشگاه تهران اظهار داشت: پوشش های هوشمند طی ۱۰ سال گذشته در خیلی از دانشگاه های جهان موردتوجه پژوهشگران قرار گرفته است. لیکن روش اصلاح نانوذرات به کاررفته در این تحقیق برای نخستین بار توسط تیم پژوهشی ما طراحی و اجرا شده است و از این لحاظ نوآوری ویژه ای صورت پذیرفته است.
به قول این محقق با عنایت به جهانی بودن معضل خوردگی در صنایع و اهمیت کنترل آن در اقلیم خاص ایران خصوصاً در شرایط اقلیمی خلیج فارس که خیلی از صنایع بالادستی و پایین دستی در آن متمرکز شده است، استفاده از این پوشش می تواند منجر به کاهش هزینه های ناشی از خوردگی در این صنایع شود.
بر مبنای اعلام ستاد نانو، این طرح نتیجه یک پروژه دانشگاهی است که با همکاری دکتر رضا نادری، دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران بعنوان استاد راهنمای اول، دکتر بهرام رمضان زاده، دانشیار پژوهشگاه رنگ بعنوان استاد راهنمای دوم و علی اصغر جاویدپرور، دانشجوی دکتری دانشکده فنی دانشگاه تهران انجام شده است. این مقاله با عنوان L-cysteine reduced/functionalized graphene oxide application as a smart/control release nanocarrier of sustainable cerium ions for epoxy coating anticorrosion properties improvement برای انتشار در مجله Journal of Hazardous Materials با ضریب تاثیر ۷٫۶۵ موردپذیرش قرار گرفته است.
منبع: لیدی شال
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب