FCSE | Výzkum na hranicích poznání: „samoopravný“ antikorozní povlak poháněný slunečním světlem

Datum zveřejnění:

2025-06-07

Kovové materiály přímo vystavené vzduchu, vodě nebo jiným korozivním médiím se snadno poškozují různými fyzikálně-chemickými procesy, což vede k velkému plýtvání zdroji a ekologickým problémům. Nanesení ochranného povlaku na jejich povrch dokáže oddělit kovový podklad od okolního prostředí, a tím účinně zpomalit korozi.

Kovové materiály přímo vystavené vzduchu, vodě nebo jiným korozivním médiím se snadno poškozují různými fyzikálně-chemickými procesy, což vede k velkému plýtvání zdroji a ekologickým problémům. Nanesení ochranného povlaku na jejich povrch dokáže oddělit kovový podklad od okolního prostředí, a tím účinně zpomalit korozi. Kompaktnost povlaku a jeho korozní odolnost jsou dva klíčové faktory určující konečný ochranný účinek. Oproti anorganickým povlakům, například smaltovaným a keramickým, se organické povlaky široce používají díky široké dostupnosti, dobré korozní odolnosti a snadnějšímu vytváření kompaktní krycí vrstvy na kovovém povrchu. Nelze však přehlížet, že za různých přírodních podmínek na povrchu organických povlaků snadno vznikají mikrotrhliny, které umožňují pronikání vody a dalších korozivních médií a způsobují ztrátu ochranného účinku.

Pro vyřešení tohoto problému připravil výzkumný tým Lin Zhifenga a Li Weihuy z Univerzity Sunjatsena epoxidový povlak obsahující nanočástice Fe3O4 a tetradekanol (tloušťka přibližně 200 μm). Na slunečním světle vykazuje dobrou samoopravnou schopnost a může chránit podkladovou uhlíkovou ocel před korozí.

Samoopravný povlak (SHC) je nový typ povlaku, o němž se poprvé psalo teprve před 20 lety. Dokáže opravovat vlastní mikrotrhliny či poškození a vytvářet fyzickou bariéru, čímž účinně prodlužuje očekávanou životnost. Ačkoli již bylo objeveno několik způsobů přípravy samoopravných povlaků, například přidáním vnějších opravných látek/inhibitorů koroze, dynamickými vazbami samotné polymerní pryskyřice či použitím termoplastických materiálů nebo materiálů s tvarovou pamětí, často vyžadují ultrafialové záření nebo vysokou teplotu pro vyvolání příslušných chemických reakcí. Proto je naléhavě nutné vyvinout povlaky schopné samoopravy za mírných podmínek.

Výzkumníci zjistili, že díky fototermálnímu působení nanočástic Fe3O4 se připravený samoopravný povlak při simulovaném osvětlení zahřeje za pouhých 200 s na 70 °C. To postačuje k roztavení tetradekanolu, který tečením vyplní povrchové vady, a otvory i škrábance na povrchu povlaku se během 3 minut rychle opraví. Smáčivost povlaku lze řídit podílem přidaného tetradekanolu, jehož četné povrchové hydroxylové skupiny činí povrch povlaku hydrofilnějším. Samoopravný účinek dále ověřili za skutečného venkovního osvětlení a výsledky ukázaly úspěšnou opravu škrábanců na povrchu za 93 s. Před opravou i po ní zůstala antikorozní účinnost nového povlaku nad 99% a povlak účinně bránil pronikání O2, H2O a Cl–. I po ponoření do roztoku NaCl o koncentraci 3.5 wt% po dobu 168 hodin nadále vykazoval dobrou stabilitu a ochranné vlastnosti.

Tento nový materiál „samoopravného“ antikorozního povlaku poháněného slunečním světlem se připravuje jednoduchým způsobem, nevyžaduje další uměle vytvořené podmínky a má nepropustnost a korozní odolnost srovnatelnou s komerčními povlaky. Má potenciál pro velkovýrobu a použití v různých oblastech technické ochrany.

Předchozí stránka

Třecí svařování promíšením: levné svařování ocelových plechů a dalších materiálů s vysokou teplotou tání

Metody a postupy oprav kovových povrchů strojních zařízení

Další stránka

Předchozí stránka:

Třecí svařování promíšením: levné svařování ocelových plechů a dalších materiálů s vysokou teplotou tání

Další stránka:

Metody a postupy oprav kovových povrchů strojních zařízení

Související zprávy

Představení služeb strojního obrábění 2026: odborná řešení Wuhan Kaiming High-Tech pro opravy kovových povrchů strojních zařízení

2026-08-15

Podrobný výklad principů strojního obrábění 2026: praktické odborné informace o opravách kovových povrchů strojních zařízení

2026-07-31

Úplný přehled běžných problémů strojního obrábění v roce 2026: praktická příručka k řešení technologických poruch a účinné optimalizaci

2026-07-16

Na co dbát v celém procesu strojního obrábění v roce 2026: praktická příručka ke snížení nákladů, zvýšení kvality a předcházení poruchám

2026-07-01

Přehled využití strojního obrábění ve všech odvětvích 2026: příručka ke snížení nákladů a zvýšení efektivity s využitím doprovodných oprav kovových povrchů

2026-06-16

Nejnovější zprávy z obráběcího průmyslu v roce 2026: komplexní rozbor technické modernizace, snižování nákladů a zvyšování efektivity výrobních podniků

2026-06-01

Sdílet na

Zpět na seznam