ساخت پوشش های هوشمند ارسال کننده سینگال برای پایش و کاهش خوردگی فلزات
ساخت اپل آی دی: گروهی از محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر پوشش هایی را معرفی کردند که مقاومت فلز در مقابل خوردگی را بیشتر می کند.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از دانشگاه امیرکبیر، مبینا مرادی، دانش آموخته دکتری مهندسی مواد و متالورژی با راهنمایی و هدایت دکتر پیروز مرعشی و دکتر میلاد رضائی از اعضاء هیأت علمی دانشگاه طرحی را با عنوان "ایجاد پوشش های هوشمند نانوکامپوزیتی پلی آنیلین روی بستر فولاد ضد زنگ ۳۰۴ بمنظور بهبود مقاومت به خوردگی" اجرائی کردند.
مرادی در این زمینه اظهار داشت: بیشتر پوشش های پلیمری در اثر قرار گرفتن در معرض محیط به مرور با جذب آب و نفوذ عوامل خورنده مانند یون کلر، خاصیت خودرا از دست داده و نه فقط در بلند مدت قادر به مقاومت در مقابل خوردگی نیستند، بلکه به سبب جذب رطوبت در فصل مشترک پوشش و زیرلایه فلزی ممکنست عامل تشدید خوردگی بصورت موضعی و ایجاد خوردگی حفره ای (pitting) نیز شوند.
وی با اشاره به سبب ایجاد خوردگی در پوشش های پلیمری در معرض محیط، توضیح داد: در اثر جذب رطوبت و املاح موجود در آب، عوامل خورنده در زیر پوشش در گذر زمان نفوذ کرده و این محل بصورت موضعی زیرلایه فلزی را پوسیده خواهدنمود. به همین دلیل در این کار هدف ما ایجاد پوششی هوشمند است به مفهوم این که در اثر قرار گرفتن در محیط خورنده، سیگنال هایی تولید نماید که نه فقط جلوی خوردگی را بگیرد بلکه به مرور زمان مقاومت به خوردگی آنرا نیز افزایش دهد.
این دانش آموخته دانشگاه امیرکبیر افزود: در این جهت ما با بهره گیری 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 بوسیله حفاظت آندی، زیرلایه را مقاوم کند.
مرادی با بیان جزییات اجرای این مطالعات توضیح داد: در این پژوهش، از مونومر آنیلین به همراه 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 توجه به این که پروسه آبکاری در کشور ما پیشینه و قدمت خوبی دارد، می توان به مقیاس پذیری و در آینده بزرگ شدن ابعاد آن امیدوار بود.
وی اشاره 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 علت با شنیدن این صوت می توان به عمق و تعداد حفراتی که ممکنست 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 به وجود 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 مساله خوردگی بصورت روزانه پایش و ارزیابی شود قابل استفاده دانست و اضافه کرد: علاوه بر اینها در صنایع در رابطه با بازیافت فلزات، دمنده ها، سانتریفیوژها، پمپ ها و پروانه ها نیز قابل استفاده می باشد.
به گفته وی؛ نتایج این کار تحقیقاتی تا حالا بصورت انتشار ۵ مقاله ISI باکیفیت بسیار عالی Q۱) و (Q۲ در مجلات زیر انتشار یافته و یک مقاله دیگر نیز در دست تهیه است:
Journal of Industrial and Engineering Chemistry، Langmuir، ACS Applied Polymer Materials و Journal of Molecular Liquids
وی اشاره کرد: در ادامه مقرر است با بهره گیری از برنامه نویسی هایی که برمبنای یادگیری ماشین و یادگیری عمیق استوار است و همین طور با بهره گیری 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 نیاز به آزمون های تجربی در محیط خورنده پیش بینی نماید. از این راه می توان به کارفرمای صنعتی قبل از اعمال و بکارگیری پوشش، رفتار و عمر پوشش را ارائه نمود.
مرادی از خاصیت های جالب توجه این طرح را تلفیق نتایج تجربی و آزمایشگاهی با شبیه سازی های اتمی و نظریه تابعی چگالی (DFT) برای کاربردهای صنعتی مطرح کرد و اظهار داشت: مزیت این طرح بر طرح های مشابه، قیمت تمام شده نسبتاً مناسب آنست. بطوریکه حدود ۱۵ تا ۲۵ درصد قیمت زیرلایه فولادی صرف پوشش دهی آن می شود و برنامه کامپیوتری به وجود 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: idstore.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب