به گزارش ICTPRESS، امروزه خوردگی فلزات یکی از مشکلات اساسی پیش روی کشورهاست که سالانه علاوه بر صرف هزینه‌ها و از دست رفتن مواد، مشکلات زیست محیطی را نیز به دنبال دارد. راهکارهای متعددی برای مقابله با پدیده‌ خوردگی در پیش گرفته شده است. یکی از پرکاربردترین روش‌ها، استفاده از پوشش‌های آلی محافظ خوردگی است.
این پوشش‌ها با ایجاد سد فیزیکی در برابر نفوذ آب و عوامل خورنده، طول عمر سازه‌ فلزی را افزایش می‌دهند. اما در طول زمان، در اثر نفوذ عوامل خورنده از منافذ، پوشش دچار تخریب شده و دوام آن‌ها کاهش می‌یابد. برای رفع این مشکل نیز استفاده از رنگدانه‌های ضد خوردگی پیشنهاد شده است. امروزه با گسترش علم نانو، ساخت و استفاده از نانو رنگدانه‌های ضد خوردگی مورد توجه قرار گرفته است.
محققان این طرح استفاده از نانوذرات اکسیدروی ناخالص (دوپ) شده با کبالت و منگنز را برای رفع مشکل خوردگی پوشش‌ها و بهبود کیفیت آن‌ها پیشنهاد کرده‌اند.
دکتر بهرام رمضان‌زاده، عضو هیأت علمی این مؤسسه، در خصوص لزوم اصلاح این نانوذرات بیان کرد: "یکی از نانوذرات مهم و پرکاربرد نانوذرات اکسید روی است. این ماده به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد نظیر خواص نوری، فیزیکی/مکانیکی، زیست سازگاری و ضدخوردگی مناسب، در پوشش‌های آلی مورد استفاده قرار گرفته است اما این نانوذره تنها از طریق سازوکار سدکنندگی، می‌تواند بهبود خواص ضدخوردگی پوشش را در بر داشته باشد. در این مطالعه تلاش شده تا با ناخالص کردن(دوپ کردن) نانوذره اکسید روی با کبالت و منگنز، علاوه بر رفتار سدکنندگی، رفتار بازدارندگی خوردگی نیز برای آن ایجاد شود. همچنین، به منظور دستیابی به پخش مناسب نانوذرات در ماتریس پوشش اپوکسی، اصلاح سطحی آن‌ها توسط عامل سیلانی در دستور کار قرار گرفت."
نانوذرات اکسیدروی ناخالص شده با کبالت و منگنز می‌تواند خواص ضدخوردگی پوشش اپوکسی را با دو سازوکار بهبود خواص سدکنندگی و نیز خواص بازدارندگی آن بهبود بخشند.
این پوشش نانوکامپوزیتی در مرحله‌ آزمایشگاهی قرار دارد و می‌تواند به عنوان عامل ضدخوردگی روی سازه‌های فلزی صنعتی، برای حفاظت از خوردگی و عوامل مخرب محیطی مورد استفاده قرار گیرد.
افزایش طول عمر سازه‌های فلزی مورد استفاده در محیط‌های خورنده، کاهش مصرف مواد و نیز افزایش بهره وری این تجهیزات از جمله فواید استفاده از نانوکامپوزیت پیشنهادی است.
به گفته‌ رمضان‌زاده، برای ساخت این نانوکامپوزیت در ابتدا نانوذرات اکسید روی ناخالص شده با کبالت و منگنز به روش احتراقی سنتز و سپس توسط عامل سیلانی اصلاح سطحی شد.
در ادامه این نانوذرات اصلاح شده در درصدهای مختلف به پوشش اپوکسی افزوده شد. نانوکامپوزیت‌های ساخته شده بر روی نمونه‌های فولادی اعمال و خواص فیزیکی/مکانیکی و ضد خوردگی پوشش‌ها مورد مطالعه قرار گرفت.
متغیرهای مورد بررسی در این تحقیق مقدار درصد سیلان به‌کار رفته، درصد نانوذرات و نوع عامل ناخالص کننده در حین فرایند سنتز بوده است.
این محققان در ادامه‌ این طرح، استفاده از عوامل ناخالص‌ کننده‌ دیگر در حین فرایند سنتز نانوذرات و نیز به‌کارگیری آن‌ها در پوشش پلی یورتانی را در دستور کار دارند.
علاوه بر این، در نظر دارند تا نانوذرات سنتز شده را به همراه سایر رنگدانه‌های ضدخوردگی در پوشش‌ها مورد استفاده قرار داده و قابلیت کاربردی شدن آن را بررسی کنند.
این طرح حاصل همکاری دکتر مهران رستمی، دکتر سوسن رسولی و دکتر بهرام رمضان‌زاده اعضای هیأت علمی مؤسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش و امین عسکری دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی رنگ است و در مجله‌ "Corrosion Science" منتشر شده است.