محققان مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش موفق شدند با ایجاد پوشش‌های نانومتری بر سطح فلز، مقاومت به خوردگی سطوح فلزی را افزایش دهند؛ از این پوشش می توان در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی و لوازم خانگی به منظور آماده‌سازی سطح قبل از اعمال پوشش‌های پلیمری استفاده کرد.
به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، چسبندگی پوشش پلیمری به سطح فلز، ویژگی مهمی است که بر عملکرد حفاظتی آن تأثیر می گذارد؛ در محیط‌‌های خورنده، نفوذ عوامل خورنده به فصل مشترک پوشش-فلز، منجر به کاهش چسبندگی به دلیل انجام واکنش‌های کاتدی و قلیایی شدن مناطق کاتدی و در نتیجه خوردگی فلز می شود. بنابراین آماده سازی سطوح فلزی پیش از اعمال پوشش پلیمری برای بهبود خواص ضدخوردگی امری ضروری است.
دکتر بهرام رمضانزاده محقق مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، با بیان اینکه روش‌های مختلفی برای آماده سازی سطوح فلزی وجود دارد، عنوان کرد: اصلاح شیمیایی سطوح و بهبود خواص پوشش‌ها، یکی از رایج‌ترین روش‌های مورد استفاده است.
وی گفت: در گذشته از پوشش‌های کرومات و فسفات روی برای این منظور استفاده می کردند اما این مواد، به رغم خواص ضدخوردگی مناسب و بهبود چسبندگی پوشش‌های آلی، مشکلات زیست محیطی و سمیت پساب‌های حاصل را به دنبال دارند که کاربرد آنها را در سال‌های اخیر محدود کرده است؛ از این رو به نظر می‌رسد پوشش‌های تبدیلی بر پایه عناصر کمیاب خاکی می‌تواند جایگزینی مناسب و دوستدار محیط زیست، برای ترکیب‌های کرومات و فسفات باشد.
رمضانزاده درخصوص اهداف این تحقیق اظهار کرد: در این پژوهش، سطح فلز توسط پوشش تبدیلی بر پایه نانوذرات اکسیدسریم اصلاح شیمیایی شد تا تأثیر این پوشش بر خواص چسبندگی و ضدخوردگی پوشش دو جزئی پلی استر- ملامین مورد بررسی قرار گیرد.
به گفته وی، روش اصلاح شیمیایی به گونه‌ای بوده که با کاربرد نانوذرات اکسید سریم در فصل مشترک پوشش و فلز، یک لایه با زبری‌های نانومتری در سطح فلز ایجاد شده است. نتایج حاصل نشان داده که این کار بهبود قابل توجه چسبندگی فیزیکی و شیمیایی پوشش پلی‌استر- ملامین و نیز کاهش نرخ جدایش کاتدی آن را در پی داشته و در کل سبب افزایش مقاومت به خوردگی این پوشش متصل به سطح فلز شده است. همچنین پوشش تبدیلی بر پایه نانوذرات اکسید سریم دوستدار محیط زیست بوده و مشکلات زیست محیطی بسیار کمتری در مقایسه با انواع دیگر پوشش‌های تبدیلی به وجود می آورد.
محقق مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش، خاطرنشان کرد: نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند در صنایع مختلف نظیر صنایع خانگی برای پوشش دهی یخچال و ماشین لباسشویی و صنایع نفت و گاز و پتروشیمی به منظور پوشش‌دهی مخازن و لوله‌ها مورد استفاده قرار گیرد.
رمضانزاده افزود: این طرح در قالب یک پروژه صنعتی و با همکاری شرکت ملی گاز ایران در دست انجام است و در حال حاضر مراحل آزمایشگاهی و نیمه صنعتی خود را پشت سر گذاشته است. با توجه به مثبت بودن اثرات نانوذرات به کارگرفته شده، در تلاش هستیم کاربرد پوشش تبدیلی بر پایه سریم در لوله‌های گاز جایگزین روش اسیدشویی این لوله‌ها شود. به این ترتیب کاهش هزینه‌های شست و شوی سطوح فلزی و همچنین کاهش زمان و دمای آماده سازی سطح از جمله مزایای آماده سازی لوله‌ها به روش اصلاح شیمیایی سطح با نانوذرات اکسید سریم است.
این تحقیقات نتیجه همکاری دکتر قاسم بهلکه عضو هیأت علمی دانشگاه گلستان، دکتر بهرام رمضانزاده عضو هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و محمد رمضان زاده است. نتایج این تحقیقات در نشریه Corrosion Science با ضریب تأثیر 5/245 به چاپ رسیده است.
منبع: ایرنا