FCSE | Grensverleggend onderzoek: een door zonlicht aangedreven ‘zelfherstellende’ corrosiewerende coating

Publicatiedatum:

2025-06-07

Metalen die rechtstreeks worden blootgesteld aan lucht, water of andere corrosieve media raken door uiteenlopende fysische en chemische processen gemakkelijk beschadigd, met grote verspilling van hulpbronnen en milieuproblemen tot gevolg. Een beschermende coating op het oppervlak kan het metalen basismateriaal van de omringende omgevingsmedia scheiden en corrosie zo doeltreffend vertragen.

Metalen die rechtstreeks worden blootgesteld aan lucht, water of andere corrosieve media raken door uiteenlopende fysische en chemische processen gemakkelijk beschadigd, met grote verspilling van hulpbronnen en milieuproblemen tot gevolg. Een beschermende coating op het oppervlak kan het metalen basismateriaal van de omringende omgevingsmedia scheiden en corrosie zo doeltreffend vertragen. De dichtheid en corrosiebestendigheid van de coating zijn twee bepalende factoren voor de uiteindelijke bescherming. Vergeleken met anorganische coatings zoals email en keramiek worden organische coatings veel gebruikt doordat ze ruim beschikbaar zijn, goed bestand zijn tegen corrosie en gemakkelijker een dichte deklaag op metaal vormen. Een niet te verwaarlozen feit is echter dat aan het oppervlak van organische coatings in uiteenlopende natuurlijke omgevingen gemakkelijk microscheuren ontstaan. Daardoor kunnen water en andere corrosieve media binnendringen en gaat de beschermende werking verloren.

Om dit probleem op te lossen ontwikkelden de onderzoeksteams van Lin Zhifeng en Li Weihua van de Sun Yat-sen Universiteit een epoxyharscoating met Fe3O4-nanodeeltjes en tetradecanol, met een dikte van ongeveer 200 μm. Onder zonlicht vertoont deze coating goed zelfherstel en kan hij het onderliggende koolstofstaal tegen aantasting beschermen.

Zelfherstellende coatings (SHC) zijn een nieuw type coating waarover pas 20 jaar geleden voor het eerst werd bericht. Zij kunnen eigen microscheuren of beschadigingen herstellen en zo een fysieke barrière vormen, waardoor de verwachte levensduur effectief wordt verlengd. Inmiddels zijn verschillende bereidingsmethoden bekend, zoals toevoeging van externe herstelmiddelen/corrosieremmers, dynamische binding in de polymeerhars zelf en gebruik van thermoplastische materialen of materialen met vormgeheugen. Vaak is echter ultraviolet licht of een hoge temperatuur nodig om de bijbehorende chemische reacties op te wekken. Daarom is er dringend behoefte aan coatings die al onder milde omstandigheden zelfherstel vertonen.

Onderzoekers ontdekten dat de vervaardigde zelfherstellende coating door het fotothermische effect van Fe3O4-nanodeeltjes onder gesimuleerde belichting in slechts 200 s kan opwarmen tot 70 °C. Dat is voldoende om tetradecanol te laten smelten en vloeien, zodat oppervlaktegebreken worden opgevuld; binnen 3 minuten werden perforaties en krassen aan het coatingoppervlak snel hersteld. De bevochtigbaarheid kan worden geregeld via het toegevoegde aandeel tetradecanol. De vele hydroxylgroepen aan het oppervlak maken de coating hydrofieler. Het zelfherstel werd bovendien onder echt buitenlicht bevestigd: oppervlaktekrassen konden binnen 93 s worden hersteld. Zowel vóór als na herstel bleef de corrosiebescherming van deze nieuwe coating boven 99%, terwijl het binnendringen van O2, H2O en Cl– effectief werd verhinderd. Zelfs na 168 uur onderdompeling in een NaCl-oplossing van 3.5 wt% vertoonde de coating nog goede stabiliteit en beschermende eigenschappen.

Dit nieuwe, door zonlicht aangedreven ‘zelfherstellende’ corrosiewerende coatingmateriaal is eenvoudig te vervaardigen, vereist geen extra kunstmatig opgewekte omstandigheden en biedt een barrière- en corrosiebescherming die vergelijkbaar is met commerciële coatings. Het heeft vooruitzicht op grootschalige productie en toepassing in uiteenlopende technische beschermingsgebieden.

Vorige pagina

Wrijvingsroerlassen: goedkoop lassen van staalplaten en andere materialen met een hoog smeltpunt

Methoden en technieken voor herstel van metaaloppervlakken van machines

Volgende pagina

Vorige pagina:

Wrijvingsroerlassen: goedkoop lassen van staalplaten en andere materialen met een hoog smeltpunt

Volgende pagina:

Methoden en technieken voor herstel van metaaloppervlakken van machines

Gerelateerd nieuws

Introductie van verspaningsproducten in 2026: professionele oplossingen van Wuhan Kaiming High-Tech voor herstel van metaaloppervlakken van machines

2026-08-15

Gedetailleerde uitleg van de werkingsprincipes van verspaning in 2026: praktische vakkennis over herstel van metaaloppervlakken van machines

2026-07-31

Volledige uitleg van veelvoorkomende verspaningsproblemen in 2026: praktische gids voor processtoringen en efficiënte optimalisatie

2026-07-16

Aandachtspunten voor het volledige verspaningsproces in 2026: praktische gids om kosten te verlagen, kwaliteit te verbeteren en storingen te voorkomen

2026-07-01

Overzicht van verspaningstoepassingen in alle sectoren in 2026: gids voor lagere kosten en hogere efficiëntie met aanvullend herstel van metaaloppervlakken

2026-06-16

Het laatste nieuws over de verspaningssector in 2026: volledige analyse van technologische modernisering, kostenverlaging en efficiëntieverhoging voor productiebedrijven

2026-06-01

Delen op

Terug naar de lijst