Kui tsingipulber kohtub grafeeniga: juhtiv sünergistlik tehnoloogia suurendab tsingi kasutamist 65%

Pinnate ja kaitsematerjalide valdkonnas on tsink{0}}põhised katted olnud pikka aega terase korrosioonikaitse põhimeetod. Viimastel aastatel on interdistsiplinaarse materjaliteaduse integreerimisega välja kujunenud murranguline juhtiv sünergistlik tehnoloogia, mis ühendab tsingipulbrit ja grafeeni,-katseandmed näitavad, et see tehnoloogia võib suurendada tsingi kasutamist traditsioonilistes tsingi-rikastes kattekihtides kuni 65%, luues uue tee kõrge korrosioonivastaste kihtide väljatöötamiseks.

Traditsioonilinetsingi{0}}rikkaid katteidtoetuda tsingiosakeste ning osakeste ja terasest aluspinna vahelisele füüsilisele kontaktile, et moodustada juhtivad teed, pakkudes katoodkaitset ohverdava anoodi mehhanismi kaudu. Tsingipulbri ebaühtlane jaotumine, tühimikud osakeste pakendis ja kõrvalsaaduste tsinkoksiidi isoleeriv toime takistavad aga sageli märkimisväärsel osal tsingist osalemast tõhusates elektrokeemilistes reaktsioonides, mille tulemuseks on tavaliselt alla 50%. See ei põhjusta mitte ainult ressursside raiskamist, vaid piirab ka katte pikaajalise kaitsevõime paranemist.

Grafeeni kasutuselevõtt muudab seda olukorda põhjalikult. Tänu ühe-aatomi-kihile, kahe-dimensioonilisele kärgstruktuurile on grafeenil erakordne juhtivus, mehaaniline tugevus ja barjääriomadused. Spetsiaalsete dispergeerimis- ja formuleerimisprotsesside kaudu lisavad teadlased tsingipulbri süsteemi väikeses koguses funktsionaliseeritud grafeenilehti. Katte sees loob grafeen kolmemõõtmelise ühendatud painduva juhtiva võrgu, mis tõhusalt "sillab" varem isoleeritud või halva kontaktiga tsingiosakesi, suurendades oluliselt elektronide transpordi efektiivsust. Samal ajal tugevdavad grafeeni suurepärane keemiline stabiilsus ja mehaanilised omadused katte üldist struktuuri, samas kui selle suurepärased barjääriomadused aeglustavad tõhusalt söövitava keskkonna läbitungimist.

Kahe materjali vaheline sünergia annab mitmeid eeliseid: Ühest küljest võimaldab täiustatud juhtiv võrk rohkematel tsingiosakestel samaaegselt ja tõhusalt osaleda katoodkaitses, suurendades oluliselt tsingi "elektrokeemilist aktiivset kasutamist". Teisest küljest vähendavad grafeeni füüsilised varjestus- ja tugevdusefektid tarbetut tsingitarbimist ja pikendavad katte üldist kaitsvat eluiga. See tähendab, et võrdse või parema kaitse saavutamisel saab tsingipulbri vajalikku kogust oluliselt vähendada või katte vastupidavust oluliselt pikendada.

Praegu on seda tehnoloogiat alustatud pilootrakendustega sellistes valdkondades nagu suure jõudlusega{0}}korrosioonivastased-katted, laevade ballasttankide katted, laevaehitus ja uute energiaseadmete kaitsesüsteemid. Kuna ettevalmistusprotsesse täiustatakse ja kulude kontrollimine edeneb, eeldatakse, et tsingipulber-grafeeni juhtiv sünergistlik süsteem määratleb uuesti tsingi-rikaste korrosioonivastaste-katete tehnilised standardid, suunates tööstust suurema tõhususe, keskkonnasäästlikkuse ja pikema kasutusea poole. See ei ole mitte ainult edukas näide materjalide komposiittehnoloogiast, vaid ka ilmekas näide sellest, kuidas uued materjalid võivad traditsiooniliste tööstusharude ajakohastamist soodustada ja ressursside tõhusat kasutamist edendada.

Toote rakendamise stsenaariumid

 

 

Otsime oma äritegevuse laiendamiseks koostööpartnerit.