چکیده

پژوهشگران دانشگاه رایس آلیاژ جدیدی را تولید کرده اند که نه تنها دارای خاصیت انعطاف پذیری و جلوگیری از خوردگی در فلزات است، بلکه در صورت بروز هرگونه آسیب، توانایی خود ترمیمی هم دارد. عملی که این پوشش انجام می دهد مسدود کردن نفوذ رطوبت و کلر است، عملی مشابه با کاری که پوشش های مبتنی بر روی و کروم انجام می دهند.

 

شرح

پژوهشگران دانشگاه رایس (Rice University) آلیاژ جدیدی را تولید کرده اند که دارای مجموعه ای از خواص متفاوت و منحصر بفرد بوده و می تواند برای محافظت فولاد در برابر خوردگی، روشی بسیار موثر باشد.

این ماده جدید در آزمایشات انجام شده، نه تنها از زنگ زدگی صفحات فولادی در زیر آب جلوگیری کرده است، بلکه نشان داده که می تواند انعطاف پذیر نیز بوده و در هنگام آسیب دیدگی خود را ترمیم نماید. این پوشش جدید ضد خوردگی از آلیاژ سبک سولفور سلنیم ساخته شده است (lightweight sulfur-selenium). عملی که این پوشش انجام می دهد مسدود کردن نفوذ رطوبت و کلر است، عملی مشابه با کاری که پوشش های مبتنی بر روی و کروم انجام می دهند.

به این ترتیب می توان گفت که این پوشش جدید مانند پوشش های پلیمری، توانایی محافظت از فولاد در مجاورت آب دریا و همچنین دفع خوردگی ناشی از میکروب ها را دارد. این نتایج از طریق انجام یک سری آزمایش بر روی صفحات کوچک فولادی نرم با آلیاژ سولفور سلنیم پوشش داده شد و برای مدت یک ماه در زیر آب دریا قرار گرفت. همزمان یک صفحه فولادی بدون پوشش نیز بعنوان نمونه شاهد در زیر آب قرار داده شد.

پس از گذشت زمان مقرر پژوهشگران مشاهده کردند، در حالی که فولاد فاقد پوشش به طور قابل توجهی دچار زنگ زدگی شده بود، اما فولاد پوشش داده شده نه تنها دچار هیچگونه تغییری در رنگ نشده بود بلکه در برابر اکسیداسیون نیزمقاومت نموده بود.

این محققان در ادامه اقدام به آزمایش این آلیاژ از طریق قرار دادن آن در معرض باکتری های کاهش دهنده سولفور نمودند که به شدت فرایند خوردگی را تسریع می بخشند. نمونه های پوشش داده شده و فاقد پوشش در معرض پلانکتون ها و بیوفیلم ها قرار گرفتند و در این آزمایش نیز پوشش آلیاژی از فولاد محافظت نمود. از نظر پژوهشگران می توان گفت که کارایی بازدارندگی این پوشش برابر است با 99/99 درصد. این می تواند بسیار جالب باشد که در طول این بررسی ها، پژوهشگران دریافتند که این آلیاژ همچنین دارای خواص خودترمیمی بسیار قدرتمندی است.

هنگامی که یک لایه بسیار نازک از این آلیاژ بریده سپس نصف شد و دو قطعه از این لایه بریده شده و بر روی یک صفحه داغ قرار داده شد، دو دقیقه پس از قرار گرفتن این قطعات در معرض دمای 70 درجه سانتیگراد، این دو قطعه به یک قطعه انعطاف پذیر تبدیل شدند که حتی قابلیت تا شدن را نیز داشتند.

به این ترتیب می توان سوراخ‌ها (Pinholes) را با حرارت دادن مواد تا دمای 130 درجه سانتی‌گراد به مدت 15 دقیقه ترمیم کرد. در بررسی های انجام شده مشخص شد که کیفیت محافظت از فولاد توسط پوشش ترمیم شده کاملا” مشابه با پوشش اصلی و سالم بوده است. محمد رحمان، نویسنده این مطالعه، می‌گوید: این آلیاژ با اعمال فشار بهبود می‌یابد اما در صورتیکه نیاز به بهبود سریع آن باشد استفاده از گرما به این روند کمک می کند اما بهرحال با گذشت زمان، اکثر نمونه های ضخیم، خود به خود بهبود می یابند.

در این مطالعه محققان این پروژه مشاهده کردند که این آلیاژ نه تنها می تواند به عنوان یک پوشش محافظ برای سازه های فولادی در محیط های مرطوب مورد استفاده قرار گیرد بلکه همچنین بخاطر ماهیت انعطاف پذیر آن می تواند در قطعات تاشوی الکترونیکی نیز بکار گرفته شود. گزارش ها حاکی از آن است که این آلیاژ نسبت به دیگر مواد عایق انعظاف پذیر تر و نسبت به دیگر مواد انعطاف پذیر عایق بهتری است. محمد رحمان می گوید:هر چند در این مطالعه هدف اول ما سازه ها بوده اند، اما از این مسئله نیز آگاهیم که صنایع الکترونیک نیز با مشکلات مشابهی چون خوردگی مواجه هستند.

 

بیشتر بخوانید
Share
Top