افزایش مقاومت به خوردگی سطوح با پوشش‌های نانوساختار

پژوهشگران دانشگاه تربیت مدرس با کمک لایه‌های
نانومتری، توانستند مقاومت به خوردگی فولاد را افزایش دهند.

علی شانقی، دانشجوی دکتری مهندسی مواد – خوردگی در گفت‌وگو با بخش خبری
سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «با استفاده از روش فیزیکی- شیمیایی
سل- ژل، لایه‌ای نازک از اکسید تیتانیوم را روی زمینه فولادی اعمال
کرده‌ایم. این عمل منجر به افزایش مقاومت به خوردگی فولاد در محیط‌های
خورنده می‌شود. از مزیت‌های این روش، می‌توان به ساده بودن فرایند، همگنی و
یکنواختی بالای پوشش اعمالی اشاره نمود».

در این روش پیش‌ماده اولیه آلکوکسیدی تترا-n بوتیل ارتو تیتانات (TBT) در
تهیه محلول سل- ژل استفاده شده است.

مهندس شانقی، در رابطه با چگونگی انجام این روش اظهار داشت: «ابتدا اتانول
و اتیل استو استات را در دمای اتاق با هم مخلوط کرده، سپس TBT را به محلول
اضافه و محلول را به شدت هم زدیم، بعد از انجام این مراحل برای شروع واکنش
هیدرولیز، درصد کمی آب مقطر را با دقت و به صورت قطره قطره به محلول در حال
هم‌زدن اضافه نمودیم. برای انجام واکنش‌های پلیمری محلول تهیه شده را در
نهایت به مدت ۶ ساعت پیرسازی کردیم.

بعد از آماده‌سازی سطحی نمونه‌ها، پوشش نانوذرات اکسید تیتانیوم به وسیله
روش غوطه‌وری بر روی سطح فولاد اعمل گشته است، بدین منظور ابتدا نمونه‌های
فولادی به داخل محلول فرو برده و در مدت معینی نگه داشته، سپس نمونه‌ها را
با همان سرعت اولیه، با دقت و بدون کمترین لرزش از محلول بیرون آوردیم. این
مراحل چندین بار تکرار شد تا ضخامت مورد نظر به دست آید. در مرحله نهایی
برای حذف ترکیبات آلی باقیمانده، نمونه‌ها را در دمای معینی تحت عملیات
حرارتی قرار دادیم».

با این روش می‌توان هزینه‌های خوردگی موجود در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
را کاهش داد. همچنین با اعمال پوشش نانوساختار تیتانیوم روی سطوح خارجی
ساختمان‌های بسیار بلند، می‌توان از فرسودگی سریع ظاهر بیرونی ساختمان‌ها
جلوگیری نمود. البته این پوشش‌ها دارای قابلیت استفاده در صنایع نظامی،
پزشکی و بهداشتی نیز هستند.

جزئیات این پژوهش که با راهنمایی دکتر علیرضا صبور روح‌اقدم انجام شده، در
مجله Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces (جلد ۴۵،
صفحات ۳۰۵–۳۱۱، سال ۲۰۰۹) منتشر شده است.