عرضه نانوکامپوزیتی برای حل مشکل خوردگی فولاد در صنعت
به گزارش ابزار اپل، با استفاده از نانولوله های تیتانات، پلی اورتان و کیوزان، کامپوزیتی ساخته شده که می تواند مشکل خوردگی فولاد را در صنعت تا حد زیادی حل کند.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، با تشکیل یک نانوکامپوزیت سه تایی تیتانات-پلی اورتان-کیتوزان که مقاومت خوردگی فولاد را به صورت قابل توجهی بالا می برد، پیشرفت مهمی در زمینه علم مواد پدید آمده است. محققان این کامپوزیت ابتکاری را نه فقط جهت بهبود خواص مکانیکی پوشش ها، بلکه بعنوان چاره ای امیدوارکننده برای مبارزه با چالش های پرهزینه و خطرناک ناشی از خوردگی عرضه کرده اند.
خوردگی اغلب بعنوان یکی از عوامل اصلی موثر بر سازه های فلزی صنعتی درنظر گرفته می شود که به خسارات اقتصادی گسترده ای منجر می شود به صورتی که تا سال ۲۰۲۲ حدود ۳ میلیارد دلار در سطح جهان تخمین زده می شد. با این وجود، کوشش برای راهکارهای کارآمدتر و سازگار با محیط زیست ادامه دارد. محققان نشان دادند که چگونه ترکیب نانولوله های تیتانات، کیتوزان و پلی اورتان می تواند مانعی بزرگ در مقابل خوردگی ایجاد نماید.
قبل از سنتز این نانوکامپوزیت جدید، این تیم نانولوله های تیتانات سدیم (Na-TNTs) را با استفاده از روش های هیدروترمال ساختند که ساختارهایی با سطح افزایش پیدا کرده و پایداری شیمیایی ایجاد کرد. سپس این نانولوله ها با پلی اورتان و کیتوزان با نسبت های مختلف مخلوط شدند. این اختلاط بعد از بهینه سازی میزان تیتانات سدیم مورد استفاده قرار گرفت. اعتقاد بر این بود که این ترکیب جدید هم دوام مکانیکی پلی اورتان و هم خواص طبیعی مهارکننده خوردگی کیتوزان را با هم ادغام می کند.
برای ارزیابی عملکرد این محصول، از روش اسپری نمک استفاده می شود که به صورت گسترده بعنوان استانداردی برای ارزیابی مقاومت به خوردگی مواد درنظر گرفته می شود. یافته های تجربی نشان داد که کامپوزیت دوتایی پلی اورتان و ۱.۵ درصد Na-TNT ها فعالیت ضدخوردگی قابل توجهی را نشان می دهند و ناحیه جدا شده را از ۱۹ درصد برای پلی اورتان خالص به ۵ درصد می کاهد. افزودن کیتوزان هم بسیار اثربخش بود به صورتی که با افزودن تنها ۴ درصد کیتوزان عملکرد آن بهبود قابل توجهی پیدا کرده و ناحیه جدا شده را به ۲درصد می کاهد.
این پژوهش نه تنها قابلیت های ضدخوردگی چشم گیر این نانوکامپوزیت را نشان می کند، بلکه خیلی از خواص مکانیکی مانند استقامت چسبندگی، مقاومت در مقابل ضربه و دوام را هم مورد بحث قرار می دهد. در این پروژه نشان داده شد که قدرت چسبندگی از ۳.۵ مگاپاسکال برای پلی اورتان خالص به ۷.۹ مگاپاسکال با افزودن کیتوزان افزایش پیدا کرد. چنین پیشرفت هایی به برهم کنش های مولکولی بین نانولوله های تیتانات و ماتریس پلی اورتان نسبت داده می شود.
منبع: ابزار اپل
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب