تولید پوشش‌های ضد خوردگی زیست سازگار و خود ترمیم شونده
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ریاست جمهوری،آلومینیم و آلیاژهای آن به دلیل برخوردار بودن از خواص مکانیکی و فیزیکی مناسب کاربردهای بسیاری در صنایع دارند. این فلز به دلیل پوشیده شدن از یک لایه اکسیدی یکنواخت مقاومت به خوردگی خوبی در بسیاری از محیط ها از خود بروز می‌دهد.
با این‌وجود در بسیاری از محیط ها این لایه اکسیدی نمی‌تواند حفاظت کافی را ایجاد کند. اعمال پوشش یکی از رایج‌ترین و به‌صرفه‌ترین روش‌ها برای دست‌یابی به خاصیت ضد خوردگی هستند. وظیفه اصلی پوشش ایجاد یک سطح متراکم در برابر نفوذ عوامل خورنده است اما باید توجه داشت که ایجاد نقص در این پوشش موجب تشدید بیش‌ازپیش خوردگی خواهد شد. بنابراین خاصیت ترمیم شوندگی یک پوشش می‌تواند یکی از مهمترین خواص پوشش‌های محافظ خوردگی در نظر گرفته شود.
دکتر حسین حسن نژاد محقق دانشگاه اراک ، از پلیمر طبیعی کیتوسان به‌عنوان یک ماده زیست سازگار، غیرسمی و زیست‌تخریب‌پذیر با خاصیت بازدارندگی خوردگی یاد کرد و افزود: در این تحقیق به بررسی تشکیل پوشش نانوکامپوزیتی دوست دار محیط زیست کیتوسان-اکسید سریم به‌عنوان یک پوشش محافظ خوردگی برای آلومینیم و آلیاژهای آن پرداخته شده است.
حسن نژاد تصریح کرد:استفاده از این پوشش زیست سازگار و دوست دار محیط زیست می‌تواند جایگزین بسیار خوبی برای پوشش‌های سمی مشابه باشد. با توجه به مواد اولیه ارزان قیمت این پوشش و همچنین ارزان و آسان بودن فرایند اعمال آن، هزینه تمام‌شده اعمال پوشش پایین خواهد بود. طول عمر این پوشش‌ها نیز یکی از نقاط قوت آن‌ها بشمار می‌رود.
در گذشته از پوشش‌های کرومات به‌عنوان پوشش‌های ضد خوردگی ترمیم شونده استفاده می‌شد. اما به دلیل اثرات مخرب زیست‌محیطی یون کروم 6 ظرفیتی، استفاده از این پوشش‌ها محدود شد. در این طرح یک پوشش نانوکامپوزیتی با زمینه کیتوسان به‌عنوان یک مخزن بازدارنده خوردگی و نانوذرات اکسید سریم به‌عنوان افزاینده خاصیت خود ترمیم شوندگی و خواص مکانیکی سنتز شده است. این پوشش نانوکامپوزیتی مقاومت به خوردگی زیرلایه را در محیط های اسیدی، بازی و کلردار افزایش می‌دهد.
به گفته‌ی حسن نژاد در این طرح روش‌های مختلفی از جمله غوطه وری، آبکاری و سل ژل جهت دست‌یابی به شرایط بهینه تولید پوشش نانوکامپوزیتی کیتوسان-اکسید سریم مورد ارزیابی قرار گرفته است.
عضو هیات علمی دانشگاه اراک افزود: در ادامه پارامترهای مؤثر در فرایند پوشش دهی بررسی و مقادیر بهینه آن‌ها جهت اعمال پوشش تعیین شده‌است. در نهایت خواص خود ترمیم شوندگی و ریزساختار این پوشش‌ها بررسی شده است.
گفتنی است از نتایج این طرح تحقیقاتی یک اختراع با عنوان ساخت پوشش زیست سازگار و خود ترمیم شونده نانوکامپوزیتی بر پایه کیتوسان-اکسید سریم بر روی آلیاژهای آلومینیم و به شماره ی ثبت 84838 به ثبت رسیده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر حسین حسن نژاد و دکتر اشکان نوری- اعضای هیأت علمی دانشگاه اراک- است. نتایج این کار در مجله Journal of Electrochemical Science International (جلد 11، سال 2016، صفحات 2106 تا 2118) به چاپ رسیده است.
