محققان ایرانی نانوپوشش هوشمند بازدارنده خوردگی ساختند
نكسترو: پژوهشگران دانشكده فنی دانشگاه تهران موفق شدند با ارائه طرحی برای به كاربردن یك پوشش هوشمند 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 روز چهارشنبه ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، 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، پوشش هوشمندی ساخته شده که در صورت لطمه دیدگی، توانایی خودترمیم شوندگی را دارا است 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 دارد و می تواند به بهبود خواص ضدخوردگی پوشش های آلی به کاررفته در این صنایع منجر شود.
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، از دیرباز تابحال یکی از مهم ترین روش های کنترلی، استفاده از پوشش های آلی بوده است، 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. در این صورت خوردگی می تواند از منطقه لطمه دیده شروع شده و ضمن ادامه یافتن، به خسارت هایی بعضاً جبران ناپذیری منجر شود. برای این منظور پوششی هوشمند طراحی شده است که در صورت لطمه دیدگی، می تواند منطقه لطمه دیده را بطور هدفمند ترمیم 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 به خصوص 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 است، 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.
رضا نادری با اشاره به هوشمند بودن این نانوپوشش ها اظهار داشت: نانوذرات مورد استفاده 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 اضافه کرد: یکی از موارد مدنظر در این پژوهش توجه به مباحث زیست محیطی بود. پوشش های حاوی بازدارنده های بر پایه کرومات و روی، سال ها برای کاهش سرعت خوردگی مورد استفاده قرار گرفته است. باتوجه به مشکلات عدیده این مواد برای محیط زیست و سلامتی انسان، در این پژوهش با جایگزین کردن آن باسریم و ال – سیستئین، پوششی به نسبت دوست دار محیط زیست طراحی و اجرا شد.
پژوهشگر دانشگاه تهران اظهار داشت: پوشش های هوشمند در ۱۰ سال اخیر در خیلی از دانشگاه های جهان مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. روش اصلاح نانوذرات به کاررفته در این تحقیق برای نخستین بار توسط تیم پژوهشی طراحی و اجرا شد و از این لحاظ نوآوری ویژه ای صورت پذیرفته است.
این محقق اشاره کرد: باتوجه به جهانی بودن معضل خوردگی در صنایع و اهمیت کنترل آن در اقلیم خاص ایران به خصوص در شرایط اقلیمی خلیج فارس که خیلی از صنایع بالادستی و پایین دستی در آن متمرکز شده است، استفاده از این پوشش می تواند به کاهش هزینه های ناشی از خوردگی در این صنایع بینجامد.
طرح حاضر ماحصل یک پروژه دانشگاهی است که با همکاری رضا نادری، دانشیار دانشکده فنی دانشگاه تهران بعنوان استاد راهنمای اول، 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 مورد پذیرش قرار گرفته است.
منبع: nextru.ir
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب