ساخت پوشش های هوشمند ارسال کننده سینگال برای پایش و کاهش خوردگی فلزات
نقشه: نقشه: گروهی از محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر پوشش هایی را ارائه کردند که مقاومت فلز در مقابل خوردگی را زیاد می کند.
به گزارش نقشه به نقل از دانشگاه امیرکبیر، مبینا مرادی، دانش آموخته دکتری مهندسی مواد و متالورژی با راهنمائی و هدایت دکتر پیروز مرعشی و دکتر میلاد رضائی از اعضای هیئت علمی دانشگاه طرحی را با عنوان "ایجاد پوشش های هوشمند نانوکامپوزیتی پلی آنیلین روی بستر فولاد ضد زنگ ۳۰۴ به منظور بهبود مقاومت به خوردگی" اجرایی کردند.
مرادی در اینباره اظهار داشت: اغلب پوشش های پلیمری در اثر قرار گرفتن در معرض محیط به مرور با جذب آب و نفوذ عوامل خورنده مانند یون کلر، خاصیت خویش را از دست داده و نه تنها در درازمدت قادر به مقاومت در مقابل خوردگی نیستند، بلکه به دلیل جذب رطوبت در فصل مشترک پوشش و زیرلایه فلزی امکان دارد عامل تشدید خوردگی به شکل موضعی و ایجاد خوردگی حفره ای (pitting) هم شوند.
وی با اشاره به علت ایجاد خوردگی در پوشش های پلیمری در معرض محیط، توضیح داد: در اثر جذب رطوبت و املاح موجود در آب، عوامل خورنده در تحت پوشش در گذر زمان نفوذ کرده و این محل به شکل موضعی زیرلایه فلزی را پوسیده خواهد نمود. بنابراین در این کار هدف ما ایجاد پوششی هوشمند است به معنای این که در اثر قرار گرفتن در محیط خورنده، سیگنال هایی تولید نماید که نه تنها جلوی خوردگی را بگیرد بلکه به مرور زمان مقاومت به خوردگی آنرا هم افزایش دهد.
این دانش آموخته دانشگاه امیرکبیر افزود: در این خصوص ما با استفاده از پوشش هایی بر پایه پلی آنیلین و استفاده از نانوپرکننده هایی مانند گرافن و گاباپنتین، این پوشش های هوشمند را ایجاد کردیم. این پوشش در اثر اسیدی شدن محیط یا قرار گرفتن در معرض اکسیژن، نوعی سیگنال آندی به زیرلایه فولاد ۳۰۴ اعمال می کند تا از راه حفاظت آندی، زیرلایه را مقاوم کند.
مرادی با بیان جزئیات اجرای این مطالعات توضیح داد: در این پژوهش، از مونومر آنیلین بهمراه آمینوفنول و وینیل الکل و یکسری افزودنی های دیگر استفاده شد تا به روش رسوب دهی آندی یک لایه ی یکپارچه بر سطح فولاد ۳۰۴ ایجاد شود. این کار بسیار مشابه روش آبکاری است و با عنایت به این که فرایند آبکاری در کشور ما پیشینه و قدمت خوبی دارد، میتوان به مقیاس پذیری و در آینده بزرگ شدن ابعاد آن امیدوار بود.
وی تصریح کرد: در این رساله تحقیقاتی، توانستیم با دستورالعمل های نسبتاً جدید و خلاقانه، سیگنال های دریافتی از این پوشش هوشمند را به صوت تبدیل نماییم و به همین دلیل با شنیدن این صوت میتوان به عمق و تعداد حفراتی که امکان دارد در زیرلایه فولادی به مرور زمان ایجاد شود، پی برد.
به گفته این محقق پوشش های هوشمند به دست آمده به قدری مقاومت به خوردگی بوجود آورده که این سیگنال ها پس از زمان های نسبتاً طولانی، هنوز نشانه ای از خوردگی موضعی از خود بروز نداده ولی در مواردی با تشدید شرایط خورنده در آزمایشگاه، توانستیم در مورد پوشش هایی ضعیف تر، این تبدیل سیگنال را انجام داده و صوت ایجاد حفرات ریز را بشنویم.
دانش آموخته دکتری مهندسی مواد دانشگاه صنعتی امیرکبیر کاربرد نتایج این تحقیقات را در صنایع تولید مواد شیمیایی و صنایع غذایی که و باید مسئله خوردگی به شکل روزانه پایش و ارزیابی شود قابل استفاده دانست و افزود: علاوه بر اینها در صنایع در رابطه با بازیافت فلزات، دمنده ها، سانتریفیوژها، پمپ ها و پروانه ها هم قابل استفاده می باشد.
به گفته وی؛ نتایج این کار تحقیقاتی تابحال به شکل انتشار ۵ مقاله ISI باکیفیت خیلی خوب Q۱) و (Q۲ در مجلات زیر انتشار یافته و یک مقاله دیگر هم در دست تهیه است:
Journal of Industrial and Engineering Chemistry، Langmuir، ACS Applied Polymer Materials و Journal of Molecular Liquids
وی تصریح کرد: در ادامه مقرر است با استفاده از برنامه نویسی هایی که بر مبنای یادگیری ماشین و یادگیری عمیق استوار است و همینطور با استفاده از نتایجی که از شبیه سازی های اتمی به دست می آید، فرآیندی طراحی شود که با در نظر گرفتن محیط خورنده صنعتی بتواند پوشش را طراحی نموده و رفتار آنرا بدون احتیاج به آزمون های تجربی در محیط خورنده پیش بینی نماید. از این طریق میتوان به کارفرمای صنعتی قبل از اعمال و بکارگیری پوشش، رفتار و عمر پوشش را ارائه نمود.
مرادی از خصوصیت های جالب توجه این طرح را تلفیق نتایج تجربی و آزمایشگاهی با شبیه سازی های اتمی و نظریه تابعی چگالی (DFT) برای کاربردهای صنعتی عنوان نمود و اظهار داشت: مزیت این طرح بر طرح های مشابه، قیمت تمام شده نسبتاً مناسب آن است. به صورتی که حدود ۱۵ تا ۲۵ درصد قیمت زیرلایه فولادی صرف پوشش دهی آن می شود و برنامه کامپیوتری بوجود آمده برای تبدیل سیگنال های خوردگی و امکان پایش برخط خوردگی آن هم اکنون توسط تیم تحقیقاتی تهیه شده و قابل استفاده می باشد.
منبع: نقشه
این مطلب Go Map را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط در نقشه
نظرات بینندگان نقشه در مورد این مطلب