1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

بهبود کیفیت پوشش‌های ضدخوردگی با نانو فناوری

تاریخ خبر : 1393/07/20 تعداد بازدید : 2901

محققان مؤسسه‌ی پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش با بهره‌گیری از نانوذرات اصلاح شده جهت بهبود کیفیت پوشش‌های ضدخوردگی 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 پدیده‌ی 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 سازه‌ی 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 نانوذرات اکسیدروی ناخالص(دوپ) شده با کبالت و منگنز را برای رفع مشکل خوردگی پوشش‌ها و بهبود کیفیت آن‌ها پیشنهاد کرده‌اند.
دکتر بهرام رمضان‌زاده، عضو هیأت علمی این مؤسسه، در خصوص لزوم اصلاح این نانوذرات بیان کرد: «یکی از نانوذرات مهم و پرکاربرد نانوذرات اکسید روی است. این ماده به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد نظیر خواص نوری، فیزیکی/مکانیکی، زیست سازگاری و ضدخوردگی مناسب، در پوشش‌های آلی مورد استفاده قرار گرفته است اما این نانوذره تنها از طریق سازوکار سدکنندگی، می‌تواند بهبود خواص ضدخوردگی پوشش را در بر داشته باشد. در این مطالعه تلاش شده تا با ناخالص کردن(دوپ کردن) نانوذره اکسید روی با کبالت و منگنز، علاوه بر رفتار سدکنندگی، رفتار بازدارندگی خوردگی نیز برای آن ایجاد شود. همچنین، به منظور دستیابی به پخش مناسب نانوذرات در ماتریس پوشش اپوکسی، اصلاح سطحی آن‌ها توسط عامل سیلانی در دستور کار قرار گرفت.»
نانوذرات اکسیدروی ناخالص شده با کبالت و منگنز می‌تواند خواص ضدخوردگی پوشش اپوکسی را با دو سازوکار بهبود خواص سدکنندگی و نیز خواص بازدارندگی آن بهبود بخشند.
این پوشش نانوکامپوزیتی در مرحله‌ی آزمایشگاهی قرار دارد و می‌تواند به عنوان عامل ضدخوردگی 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 نانوکامپوزیت پیشنهادی است.
به گفته‌ی رمضان‌زاده، جهت ساخت این نانوکامپوزیت در ابتدا نانوذرات اکسید روی ناخالص شده با کبالت و منگنز به روش احتراقی سنتز و سپس توسط عامل سیلانی اصلاح سطحی گردید. در ادامه این نانوذرات اصلاح شده در درصدهای مختلف به پوشش اپوکسی افزوده شد. نانوکامپوزیت‌های 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 نانوذرات و نوع عامل ناخالص کننده در حین فرایند سنتز بوده است.
filereader.php?p1=main_598b3e71ec378bd83
تصویر میکروسکوپ الکترونی (TEM) از نانوذرات اکسید روی دوپ شده با کبالت
این محققان در ادامه‌ی این طرح، استفاده از عوامل ناخالص‌کننده‌ی دیگر در حین فرایند سنتز نانوذرات و نیز به‌کارگیری آن‌ها در پوشش پلی یورتانی را در دستور کار دارند. علاوه بر این، در نظر دارند تا نانوذرات سنتز شده را به همراه سایر رنگدانه‌های ضدخوردگی 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 رمضان‌زاده- اعضای هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و امین عسکری- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی رنگ است و در مجله‌ی Corrosion Science (جلد 88، شماره 1، سال 2014، صفحات 387 تا 399) منتشر شده است