تهيه نانوپودر روي اکسيد به روش سوختن ژل و استفاده از آن در ساخت پوششهاي مقاوم به خوردگي
کامپوزيتي پليمر/ روي اکسيد

وجيهه خاني*+، ليلا شريفي
يزد، سازمان جهاد دانشگاهي استان يزد، گروه پژوهشي سراميک صنعتي، صندوق پستي 54948498

آرش پيامي، حسين کوهاني
تهران، پژوهشگاه نيرو، گروه پژوهشي مواد غيرفلزي، صندوق پستي 49558841

سيد حسين ميرحسيني
يزد، سازمان جهاد دانشگاهي استان يزد، گروه پژوهشي سراميک صنعتي، صندوق پستي 54948498

چكيده:پوششهاي کامپوزيتي پليمر/ سراميک از گزينههاي مناسب براي جلوگيري از خوردگي لولههاي انتقال آب و پساب محسوب ميشوند. در اين پژوهش، ابتدا نانوپودر روي اکسيد به روش سوختن سل ـ ژل توليد شد و سپس دو نوع پوشش کامپوزيتي اپوکسي/ روي اکسيد و پلي آنيلين/ روي اکسيد، بر روي لولههاي فولادي اعمال شد و ويژگيهاي آنها بررسي شد. به منظور بررسي ويژگيهاي نانوپودر و پوششها، آناليزهاي FT-IR ،SEM ،XRD و آزمونهاي ويژگيهاي مکانيکي انجام شد. ميزان ورود عناصر پوشش به داخل آب آشاميدني نيز اندازهگيري شد.
نتيجهها نشان داد که غلظت فلزهاي وارد شده به آب کمتر از استاندارد بوده و سلامت آب را به خطر نمياندازد.
براي بررسي رفتار خوردگي پوشش اعمال شده بر لوله فلزي، پتانسيل مدار باز بر روي دو نوع پوشش انجام شد .
براي ارزيابي توانايي پوشش در کاهش سرعت خوردگي نيز، منحنيهاي تافل رسم شدند و مطالعههاي خوردگي بر روي نمونهها صورت پذيرفت .نتيجهها نشان دادند که حضور ذرههاي 58 نانومتري روي اکسيد در کنار پليمر ،مقاومت به خوردگي لولههاي فولادي را به ميزان زيادي افزايش ميدهد، و در اين رابطه پوششهاي اپوکسي/ روي اکسيد بهتر عمل ميکنند.

واژههاي كليدي: پوششهاي نانوکامپوزيتي؛ روش سوختن ژل؛ پليمر؛ روي اکسيد؛ خوردگي شيميايي.

KEY WORDS: Nano composite coatings; Gel combustion; Polymer; Zinc oxide; Chemical
corrosion.

+E-mail: [email protected] عهده دار مکاتبات *
3
مقدمه
آب و پساب و خطوط لولههاي انتقال آب در صنايع گوناگون از اهميت بالايي برخوردار ميباشند. پديده خوردگي در لولهها و سامانههاي توزيع آب آشاميدني به علت تخريب و انهدام اين سامانهها، ميتواند صدمهها و خسارتهاي اقتصادي زيادي را موجب شود و خطراتي را در اثر ورود ترکيبهاي ناشي از خوردگي براي مصرف کنندگان ايجاد نمايد] 2 ، 1[. مسئله خوردگي شيميايي در لولههاي آب، همواره بهعنوان يکي از مشکلهاي بزرگ صنعت مطرح بوده و سرمايه گذاريهاي کلاني در اين بخش صورت ميپذيرد.
يکي از روشهاي مناسب براي کاهش هزينههاي خوردگي، استفاده از لولههاي پليمري است اما با توجه به اينکه درصد زيادي از خطوط آب و پساب کشور از نوع لولههاي فولادي هستند جايگزين کردن همه اين لولهها با انواع پليمري به نظر منطقي نميآيد] 5-3[.
يکي از اصليتررين روشهرا ي ديگرر جلروگيري از خروردگ ي اس تفاده از پوش شه ا م يباش د ک ه م انع از تم ا س طوح با محيط خورنده ميشود. اسرتفاده از انرواع پوشرشهرا شرامل پوششهاي سرراميکي، فلرزي و آلر ي، موجرب افرزايش دوام و تأمين اهداف مورد نظر ميشود] 9-6[. مواد سراميکي به دليل شکننده بودن، به تنهايي قابليت استفاده به عنروان پوشرش راندارنررد درلرراليکرره داراي ويژگرريهرراي يگانررهاي همچررون مقاومت به خوردگي برالا و مقاومرت در برابرر مرواد شريميايي ميباشند. بنابراين استفاده از اين مرواد بره صرورت کام وزير ت با پليمر ميتواند بسيار مثمرثمر باشد .پليمرها به سبب ويژگر يهرا ي برجستهاي چون سبکي، مقاومت در برابر خروردگ ي، قيمرت مناسرب و سراميکها بهدليلهرايي چرون مقاومرت در برابرر خروردگي، مقاومت در برابر خزش، خستگي و گرما ميتوانند ويژگيهرا ي برجستهاي در پوشش دروني لولهها به وجود آورند] 12 ر 11[. با رساندن اندازه ذرهها در اندازه نانو نيز بسياري از ويژگيهاي کام وزيتها مانند ويژگيهرا ي مکران يکي، نرور ي و الکتريکر ي
بهب ود چش مگيري م يياب د. ام روزه س اخت پوش ش ه اي نانوکام وزيتي درصد بالايي از پژوهشهاي علمي و صرنعت ي را به خود اختصاص داده است] 16ر 13[.
روي اکسيد از جمله مواد سراميکي است که به دليل ويژگيهاي يگانه کاربردهاي بسياري دارد. ZnO داراي ساختار ورتزيت)1( ميباشد
-28701258224

که در آن اتمهاي اکسيژن در يک شبکه شش وجهي)2(
)5( Hexagonal close packed
2

شکل
3
ـ

ساختار

روي
اکسيد
.

شکل

3

ـ

ساختار



قیمت: تومان

دسته بندی : شیمی و مهندسی شیمی

دیدگاهتان را بنویسید