Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 174098
تاریخ انتشار : 23 تیر 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 28

بهبود خواص ضدخوردگی پوشش های غنی از «روی» توسط محققان دانشگاهی

علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق شدند با بهره گیری از فناوری نانو، خواص پوشش های غنی از روی را بهبود دهند. این پژوهشگران، دو خاصیت هدایت الکتریکی بالا و نفوذ پذیری پایین نانوکامپوزیت های پیشنهادی در طرح تحقیقاتی خود را عامل ایجاد این بهبود می دانند. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پوشش های غنی از روی به دلیل ماهیتشان، حاوی درصد بالایی از پودر روی هستند. این درصد بالا باعث افت خواص کاربردی پوشش از قبیل چسبندگی، خواص فیزیکی- مکانیکی و ایجاد حفره در آن ها می شود. وجود حفره، مصرف سریع پودر روی فعال و کاهش طول عمر پوشش را در پی دارد. در این پژوهش تلاش شده است به کمک نانوکامپوزیت پلی آنیلین- رس، ویژگی نفوذناپذیری (Barrier effect) این نوع پوشش ها با حفظ سایر خواص آن بهبود داده شود. دکتر مرتضی ابراهیمی، عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و محقق طرح در این باره اظهار کرد: در صورت استفاده از این نانوکامپوزیت در پوشش های غنی از روی می توان عمر مفید آن ها را بطور قابل توجهی افزایش داد. این امر منجر به کاهش تعداد دفعات رنگ آمیزی، افزایش فاصله ی زمانی بین مراحل تعمیر و تعویض این پوشش و در نهایت کاهش هزینه ها می شود. وی افزود: نتایج این تحقیقات نشان داده است که در صورت جایگزینی تنها یک درصد از پودر روی با نانوکامپوزیت پلی آنیلین- رس ساخته شده در این طرح، عبوردهی بخار آب به میزان بیش از 50 درصد کاهش می یابد. همچنین، پتانسیل مدار باز نمونه های فولادی با پوشش اصلاح شده توسط نانوکامپوزیت پیشنهادی تا مدت زمان بالایی (حدود 180 روز) در محدوده ای ایمن قرار خواهند داشت. ابراهیمی درباره نحوه ی ساخت و آزمون نمونه ها گفت: در ابتدا با استفاده از روش پلیمریزاسیون به کمک اکسیداسیون شیمیایی، نانوکامپوزیت های مختلف پلی آنیلین و پلی آنیلین- رس، در محیط دی اکسید کربن فوق بحرانی ساخته شد. برای این کار، نانوذرات رس به همراه منومر آنیلین و عامل اکسید کننده در یک راکتور فشار بالا در محیط دی اکسید کربن فوق بحرانی قرار گرفت تا نانوکامپوزیت سنتز شود. وی ادامه داد: در این شرایط نانوذرات رس در داخل سیال فوق بحرانی متورم شده و واکنش پلیمریزاسیون انجام می شود. سپس فشار راکتور به صورت ناگهانی کاهش داده شد تا به فشار اتمسفر برسد. نمونه های ساخته شده به کمک آزمون های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، میکروسکوپ الکترونی نوری (TEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) مشخصه یابی شدند. سپس نانوکامپوزیت های ساخته شده به صورت جداگانه به یک نمونه ی آستری غنی از روی تجاری افزوده شد. محقق طرح خاطرنشان کرد: پوشش های به دست آمده با ضخامت های یکسان بر روی ورقه های فولادی اعمال شد و خواص حفاظتی آن ها از طریق اندازه گیری تغییرات پتانسیل مدار باز و طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، در طول یک سال غوطه وری در محلول کلرید سدیم 3.5 درصد، بررسی و با یکدیگر مقایسه شد. ابراهیمی تصریح کرد: تصاویر SEM و TEM نمونه ها، نشان دهنده ی ساختار پراکنده شده ی نانوذرات در کامپوزیت، تحت محیط دی اکسید کربن فوق بحرانی است. در حالی که نمونه های ساخته شده در شرایط اتمسفر معمولی دارای ساختار جداشده ی فازی هستند. ابراهیمی در ادامه دلیل بهبود خواص مدنظر را توضیح داد و افزود: پخش مناسب نانوذرات رس در بستر پلی آنیلین و تولید نانوکامپوزیت پلی آنیلین – رس عامل اصلی ایجاد خاصیت نفوذناپذیری در پوشش نهایی است. در این طرح، برای پخش مناسب و بهینه ی نانوذرات رس در محیط پلیمری از سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن استفاده کردیم. وی افزود: در اثر این فرآیند، دی اکسید کربن فوق بحرانی بین لایه های نانورس نفوذ می کند. در حین کاهش ناگهانی فشار راکتور، انبساط سیال قرار گرفته در بین لایه ها، باعث جدایش لایه ها از یکدیگر می شود. در نتیجه پلیمر موجود در بین لایه های نانورس باقیمانده و با پوشش دهی سطح لایه ها، از به هم چسبیدن مجدد لایه ها جلوگیری می کند. نتایج این تحقیق که حاصل همکاری دکتر مرتضی ابراهیمی، دکتر فرهاد شریف از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر اسماعیل اکبری نژاد عضو هیأت علمی پژوهشگاه صنعت نفت است، در مجله ی Progress in Organic Coatings منتشر شده است.