ایجاد پوشش اپوکسی اصلاح شده با نانوحامل کربنی و چارچوب کامپوزیتی جهت محافظت از خوردگی حفره‌ای در سازه های هوافضایی

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران

doi
چکیده

خوردگی حفره‌ای به‌عنوان یکی از مخرب‌ترین انواع تخریب موضعی فلزات، تهدیدی جدی در سازه‌های هوافضایی به‌ویژه در حضور یون‌های کلرید به شمار می‌رود. پوشش‌های اپوکسی رایج، در برابر نفوذ عوامل خورنده و آسیب‌های مکانیکی دوام محدودی دارند. هدف این پژوهش، ساخت و ارزیابی پوشش اپوکسی اصلاح‌شده با نانوکامپوزیت هیبریدی اکسیدگرافن کاهش‌یافته و چارچوب فلزی ـ آلی زئولیتی به‌منظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای و ارتقای خاصیت خودترمیمی است. نانوکامپوزیت هیبریدی با روش رشد درجا سنتز و به درون ماتریس اپوکسی افزوده شد. پوشش‌های تهیه‌شده بر سطح فولاد اعمال و پس از پخت، با آزمون‌های شیمیایی و ریزساختاری بررسی شدند. عملکرد خوردگی نیز از طریق آزمون‌های الکتروشیمیایی، پاشش نمکی، جدایش کاتدی و چسبندگی ارزیابی گردید. نتایج نشان داد پوشش حاوی اکسیدگرافن کاهش‌یافته و زئولیت فلزی بالاترین مقاومت الکتروشیمیایی و بازده حفاظتی را ارائه داده است. این پوشش در آزمون‌های زمان‌دار افزایش پایدار مقاومت را نشان داد و در نواحی خراش، لایه‌ای یکنواخت و متراکم تشکیل شد که از پیشروی خوردگی جلوگیری نمود. عملکرد هم‌افزای ایجاد سد فیزیکی توسط اکسیدگرافن و رهایش کنترل‌شده یون روی و مولکول‌های ایمیدازول منجر به مهار واکنش‌های آندی و کاتدی و کاهش چشمگیر نرخ خوردگی گردید. پوشش نوین بر پایه اکسیدگرافن کاهش‌یافته و چارچوب فلزی ـ آلی با ایجاد سازوکارهای سدکنندگی و بازدارندگی فعال، حفاظت پایدار و طولانی‌مدتی در برابر خوردگی حفره‌ای فراهم می‌کند. این رویکرد می‌تواند به‌عنوان پایه‌ای برای توسعه پوشش‌های هوشمند و خودترمیم‌شونده نسل آینده مطرح شود.