|
به کمک فناوری نانو، روشی نوین برای جلوگیری از خوردگی فولاد در دانشگاه صنعتی شریف
ارائه شده است.
امروزه حفاظت کاتدی فولاد یکی از مسائل مطرح در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی است،
بدین منظور از روش‌های مختلفی از جمله استفاده از آندهای فدا شونده و سیستم جریان
تزریقی استفاده می‌شود. در تمامی این روش‌ها با گذشت زمان، سیستم حفاظت کاتدی دچار
مشکل شده و باید جایگزین گردد.
خانم مهندس نسترن براتی برای بهبود مقاومت به خوردگی و حفاظت کاتدی، از نانوذرات دی‌اکسید
تیتانیم که یک نیمه‌هادی سرامیکی است، برای پوشش‌دهی سطح فولاد استفاده نموده است.
هنگامی که نمونه فولادی پوشش داده شده در معرض محیط‌های خورنده‌ای مانند آب دریا
قرار می‌‌گیرد، پوشش TiO2 به عنوان آند عمل کرده و مانع خوردگی سطح فولاد می‌شود،
از طرفی TiO2 به دلیل خاصیت فتوکاتالیستی و ایجاد جفت الکترون- حفره در اثر تابش
اشعه UV، در واکنش آندی از بین نمی‌رود.
مهندس براتی در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «در این‌گونه
پوشش‌ها باید شرایط بهینه به گونه‌ای فراهم شود که پوشش به طور کامل، سطح نمونه را
بپوشاند، در غیر این صورت ممکن است یک سلول گالوانیک تشکیل شود و پایه فولادی در آن
به عنوان آند عمل کرده و خورده شود».
وی از روش سل- ژل و ماده اولیه آلکوکسیدی برای بهبود مقاومت فولاد زنگ‌نزن استفاده
کرده است. برای این کار ابتدا، سل پایدار را از نانوذرات اکسید تیتانیم تهیه و
نمونه‌های فولاد زنگ‌نزن را به وسیله سل حاصل با روش غوطه‌وری پوشش‌دهی کرده است.
در مرحله بعد، پارامترهایی چون خشک‌کردن کنترل شده در محیط حمام حلال، اثر متفرق‌ساز،
دمای کلسیناسیون، سرعت بیرون کشیدن نمونه فولادی از سل، تعداد دفعات پوشش‌دهی و pH
اولیه سل را روی ویژگی‌های پوشش بررسی نموده و شرایط بهینه‌ای را برای ایجاد پوشش
یکنواخت و نانوساختار آناتاز انتخاب کرده است. با این پوشش‌ها می‌توان خواص خوردگی
فولاد زنگ‌نزن L316 را در محیط‌های حاوی کلر بهبود بخشید.
از روش ارائه شده در این پژوهش می‌توان برای پوشش‌دهی خطوط لوله، کشتی‌ها،
ساختارهای اسکله، ساختارهای شناور و زیردریایی‌ها، مخازن کشتی‌ها، مخازن ذخیره نفت
و آب استفاده نمود.
این پروژه در دانشکده مهندسی و علم مواد دانشگاه صنعتی‌شریف با راهنمایی دکتر
محمدعلی فقیهی‌ثانی و دکتر زهرا صادقیان انجام شده است و جزئیات آن
در مجله Journal
of Applied Surface Science
(جلد ۲۵۵، صفحات ۸۳۳۳-۸۳۲۸، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.
|
