افزایش مقاومت به خوردگی ضدزنگ به کمک فناوری نانو

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، با توجه به اینکه خوردگی یک فرآیند خود به خودی است، سالیانه خسارت‌های آن موجب صرف هزینه‌های هنگفتی در سراسر جهان می‌شود. فرآیند خوردگی علاوه بر خسارت‌های مالی، خسارت‌های جانی زیادی را نیز موجب می‌شود. به ‌طورکلی بهترین و ساده‌ترین روش برای بهبود مقاومت فلزات در برابر خوردگی، جلوگیری از تماس سطح فلز و محیط خورنده است که این عمل به کمک اعمال یک پوشش روی سطح فلز امکان‌پذیر است. خلل و فرج‌های موجود در پوشش‌های پلیمری اعمال‌ شده روی سطوح فلزی موجب نفوذ آب به زیر سطح رنگ شده و موجب خوردگی زیرلایه فلزی می‌شود. از این ‌رو تحقیقات گسترده‌ای روی بهبود عملکرد این پوشش‌ها از طریق پر کردن خلل و فرج‌های موجود در آنها صورت گرفته است.

طاهره سادات علاءالدینی، مجری طرح، با اشاره به نحوه عملکرد ضد خوردگی پوشش‌های آلی هدف از انجام این طرح را این گونه شرح داد: «رنگ‌های آلی با ایجاد یک ‌لایه سطحی روی سطح فلز، بین سطح فلز و محیط خورنده فاصله ایجاد کرده و بدین صورت فلز را از خوردگی محافظت می‌کنند. با این‌ حال، این نوع رنگ‌ها در برابر گونه‌های خورنده‌ای مانند اکسیژن، رطوبت و تا حدی یون‌ها نفوذپذیر هستند. حضور ذرات میکرونی تا حدودی توانسته است این مشکل را مرتفع سازد. در این راستا، هدف از انجام این طرح جایگزینی میکروذرات آهن در پوشش آلی پایه آلکیدی با نانوذرات آهن سنتز شده و بررسی میزان تغییرات عملکرد ضدخوردگی این پوشش بوده است».

وی در خصوص نحوه اثرگذاری نانوذرات آهن بر عملکرد ضدخوردگی این پوشش پایه آلکیدی افزود: «ذرات در اندازه نانومتری در مقایسه با ذرات میکرونی توانایی بیشتری در پر کردن خلل و فرج ریز موجود در پوشش دارند. از این ‌رو، حضور این نانوذرات یک سد نفوذناپذیر در برابر عوامل خورنده ایجاد می‌کنند. همچنین این نانوذرات قادر به تقویت ساختار مکانیکی پلیمر نیز هستند. نسبت سطح به حجم بالای نانوذرات موجب می‌شود مقادیر به‌مراتب کمتری از نانوذرات در مقایسه با میکروذرات مورد نیاز باشد».

علاءالدینی معتقد است، در صورت تجاری‌سازی و تولید انبوه ضدزنگ سنتز شده، هزینه تمام شده محصول در مقایسه با ضدزنگ‌های آلکیدی پایین‌تر خواهد بود.

این طرح در قالب پایان‌نامه کارشناسی ارشد طاهره سادات علاءالدینی و با راهنمایی دکتر حسن حدادزاده و دکتر فاطمه داور از دانشگاه صنعتی اصفهان انجام‌شده است. این پایان‌نامه که با همکاری شرکت رنگ پارسین کیان وزین انجام‌ شده که تحت عنوان پایان‌نامه مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه توسعه‌ فناوری نانو نیز رسیده است.