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

پوشش آلی ضد خوردگی بر پایه‌ی نانو حامل‌ها جهت حفاظت از آلیاژهای آلومینیمی مورد استفاده در صنایع دریایی

کلمات کلیدی: پوشش؛ خوردگی؛ نانو حامل؛ آلومینیم؛ صنایع دریایی

فلز آلومینیم به دلیل لایه‌ی اکسیدی ذاتی که در نتیجه‌ی تماس با اتمسفر روی سطح آن تشکیل می‌شود، مقاومت به خوردگی مناسبی در اکثر محیط‌های خورنده از جمله آب دریا دارد. با این وجود به دلیل نیاز به استحکام و دیگر خواص مکانیکی عموماً در کاربردهای مختلف از جمله صنایع دریایی به‌جای آلومینیم خالص از آلیاژهای آن استفاده می‌شود. در آلیاژهای آلومینیم از ترکیبات بین فلزی حاوی عناصری چون مس، آهن، و منیزیم استفاده می‌شود که در زمینه‌ی آلومینیمی پراکنده شده‌اند. وجود این فازهای پراکنده‌ی فلزی سبب ایجاد پیل گالوانیک بین این ذرات و زمینه‌ی آلومینیمی شده و شرایط را برای خوردگی موضعی (خوردگی حفره‌ای) فراهم می‌کند. از این‌رو حفاظت از سازه‌های آلومینیمی در صنایع دریایی بسیار حائز اهمیت است. یکی از اصلی‌ترین راه‌کارها در این راستا استفاده از پوشش‌های آلی نظیر اپوکسی است که امروزه مورد توجه محققان قرار گرفته است. پوشش‌های آلی خود به‌عنوان سدی در برابر عوامل خورنده عمل کرده و رسیدن آن‌ها به سطح فلز را به تعویق می‌اندازند. با این وجود چنان‌چه آسیبی در این پوشش‌ها به‌وجود آید، مناطقی از آن‌های دارای عیوب باشد، یا در نهایت طی زمان عوامل خورنده به درون آن‌ها نفوذ کنند، خوردگی سطح فلز اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. از این‌رو از عوامل فعال ضد خوردگی نیز در این پوشش‌ها استفاده می‌شود تا در صورت رسیدن الکترولیت به سطح فلز، بازدارنده‌ها وارد عمل شده و منجربه کاهش نرخ خوردگی شوند. به دلیل مشکلات و محدودیت‌هایی که در اعمال مستقیم بازدارنده‌های خوردگی درون پوشش‌های آلی وجود دارد، اعمال این‌ اجزاء در قالب نانو حامل‌ها به یک راهکار نوین در این صنعت بدل گشته است. بر این اساس علاوه بر آزادسازی بلندمدت بازدارنده درون پوشش، از برهم‌کنش مضر آن با اجزای تشکیل‌دهنده‌ی پوشش نیز جلوگیری به‌عمل می‌آید.

 

پیش زمینه طرح :

 

·          هدف

ساخت پوشش آلی ضد خوردگی با استفاده از نانو حامل‌های حاوی اجزای بازدارنده با عملکرد مناسب در برابر محیط‌های متخاصم دریایی جهت حفاظت از سازه‌های آلومینیمی

 

·        کاربرد محصول

حفاظت از تجهیزات و سازه‌های دریایی در برابر خوردگی

 

·        مشخصات فنی اجباری محصول نهایی

1. مقاومت به خوردگی (آزمون پاشش مه نمکی): حداقل 2000 ساعت بر اساس استاندارد ASTM B117.

2. چسبندگی خشک (آزمون Pull-off): حداقل MPa 0/6 بر اساس استاندارد ISO 4624 یا استاندارد مشابه.

3. چسبندگی خشک (آزمون Pull-off): افت حداکثر 25 درصدی استحکام چسبندگی (بر اساس استاندارد ISO 4624) پس از 1500 ساعت پاشش مه نمکی (بر اساس استاندارد ASTM B117).

4. مقاومت در برابر اشعه‌ی UV (بر اساس استاندارد ASTM G154): افت حداکثر 10 درصدی در مقاومت به خوردگی بر اساس استاندارد ASTM B117 پس از 200 ساعت تابش اشعه‌ی QUV-B.

5. مقاومت در برابر تشکیل خزه، جلبک و قارچ.

6. عدم استفاده از عواملی نظیر کرومات‌ها، رنگ‌دانه‌های پایه‌سرب و دیگر عواملی که استفاده از آن‌ها به دلیل سمیت منع شده است.

 

·        مشخصات فنی اختیاری محصول نهایی

1. مقدار VOC بر اساس استاندارد ASTM D3960: کمتر از g/l 50.

2. استفاده از رنگ‌های پایه آب به ‌جای پایه حلال، با توجه به مخاطرات زیست محیطی بسیاری از حلال‌های آلی.

3. تغییر رنگ در اثر تابش UV: تغییر رنگ (Lab) در نتیجه‌ی 200 ساعت QUV-B مطابق استاندارد EN 15886 یا ASTM G154 حداکثر 5 واحد.

4. قابلیت تولید در مقیاس صنعتی و نیمه‌صنعتی با قیمت تمام‌شده‌ی مناسب.

 

·        مشخصات جزء نانومتری

نانو ذرات متخلخل، ساختارهای نانو متخلخل، نانو لوله‌های، نانو ساختارهای صفحه‌ای

 

·        چالشها و محدودیتها

آزمون‌های پاشش مه نمکی و مقاومت در برابر UV طولانی مدت بوده و در صورت عدم دسترسی مجری طرح به تجهیزات مورد نیاز در این زمینه، علاوه بر زمان‌بر بودن، هزینه‌ی بالایی را به تیم پژوهشی تحمیل خواهد کرد.

 

·        تجهیزات کلیدی مورد نیاز برای طرح

تجهیزات مورد نیاز جهت بررسی خواص محصول بر اساس استانداردهای ASTM B117، ISO 4624 و ASTM G154 و دیگر موارد اشاره‌شده در بخش مشخصات فنی اجباری و اختیاری.

 

·        نکات مهمی که لازم است طی انجام طرح در نظر گرفته شود

انتخاب آلیاژ آلومینیمی مورد نظر جهت انجام طرح باید متناسب با انواع مورد استفاده در صنایع دریایی باشد. همچنین پوشش آلی مورد نظر باید از انواعی انتخاب شود که نمونه‌های مشابه آن در این صنایع کاربرد مرسوم داشته باشند. استفاده از عواملی نظیر کرومات‌ها، رنگ‌دانه‌های پایه‌سرب و دیگر عواملی که استفاده از آن‌ها به دلیل سمیت منع شده است در این طرح مجاز نمی‌باشد.

 

برنامه زمانبندی :

اعتبار تا پایان سال 1399

کد RFP :

C20-19-98