ساخت نانوپوشش هوشمند بازدارنده خوردگی، خودترمیم شونده و دوستدار محیط زیست
سایت امن: پژوهشگران دانشكده فنی دانشگاه تهران توانستند با ارائه طرحی برای به كار بردن یك پوشش هوشمند بر روی سازه های فلزی با جلوگیری از نیاز به جایگزینی زیرلایه های دارای پوشش لطمه دیده، اثر قابل توجهی در كاهش هزینه های تولید و نگهداری فلزات و آلیاژهای پوشش داده شده در صنعت ایجاد كنند.
به گزارش سایت امن 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 لطمه 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 اعلان اینکه خوردگی امروزه بعنوان یکی از پرهزینه ترین چالش های صنایع مطرح است که بطور 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 باتوجه به شرایط عملیاتی اعمال این پوشش ها بر روی سازه های فلزی، مثلاً بر روی خطوط انتقال انرژی، امکان لطمه 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 لطمه 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 لطمه دیدگی، می تواند منطقه لطمه دیده را بطور هدفمند ترمیم کرده و واکنش های خوردگی را کنترل کند.
نادری درباره دستاوردهای این پژوهش اظهار داشت: باتوجه 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 همیشه مدنظر پژوهشگران بوده است. استفاده از پوشش های آلی، امروزه بعنوان یکی از مؤثرترین روش های کنترل خوردگی مطرح هستند. این در حالیست که عموماً بعد از ایجاد لطمه سطحی به این پوشش ها خواص ضدخوردگی آنها به شکل قابل توجهی کاهش پیدا می کند. در این تحقیق مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی حاوی نانوذرات هوشمند به صورت چشمگیری نسبت به مقاومت به خوردگی پوشش اپوکسی معمولی بالا رفته است. همین طور 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 باتوجه به بار سطحی (پتانسیل زتا) خاص اکسید گرافن در محیط هایی با اسیدیته مختلف، سیستم به شکلی طراحی شده است که بازدارنده های جذب شده بر روی سطح این نانوصفحات در ناحیه خراش آزاد شده و منجر به ترمیم ناحیه لطمه 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. باتوجه 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 اخیر 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.
بگفته این محقق باتوجه 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.
برمبنای 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 تأثیر ۷٫۶۵ موردپذیرش قرار گرفته است.
منبع: websec.ir
اگر پسندیدید لاک کنید:
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان سایت امن در مورد این مطلب