Kad cinka pulveris satiekas ar grafēnu: vadoša sinerģiska tehnoloģija palielina cinka izmantošanu par 65%

Pārklājumu un aizsargmateriālu jomā pārklājumi uz cinka{0}} bāzes jau sen ir bijusi galvenā metode tērauda aizsardzībai pret koroziju. Pēdējos gados, integrējot starpdisciplīnu materiālu zinātni, ir radusies revolucionāra vadoša sinerģiska tehnoloģija, kurā apvienots cinka pulveris un grafēns,-eksperimentālie dati liecina, ka šī tehnoloģija var palielināt cinka izmantošanu tradicionālajos ar cinku bagātajos pārklājumos par līdz pat 65%, paverot jaunu ceļu augstas {{5}{}sadarbības pretkorozijas veidošanai.

Tradicionālicinka-bagāti pārklājumipaļauties uz fizisku kontaktu starp cinka daļiņām un starp daļiņām un tērauda pamatni, lai veidotu vadošus ceļus, nodrošinot katoda aizsardzību, izmantojot upura anoda mehānismu. Tomēr nevienmērīgs cinka pulvera sadalījums, tukšumi daļiņu iesaiņojumā un cinka oksīda blakusproduktu izolējošā iedarbība-bieži neļauj nozīmīgai cinka daļai piedalīties efektīvās elektroķīmiskās reakcijās, kā rezultātā izmantošanas līmenis parasti ir zem 50%. Tas ne tikai noved pie resursu izšķērdēšanas, bet arī ierobežo pārklājuma ilgtermiņa aizsargspējas uzlabošanos-.

Grafēna ieviešana būtiski maina šo situāciju. Pateicoties tā viena-atoma-slānim, divu-dimensiju šūnveida struktūrai, grafēnam ir izcila vadītspēja, mehāniskā izturība un barjeras īpašības. Izmantojot specializētus dispersijas un formulēšanas procesus, pētnieki vienmērīgi iekļauj nelielu daudzumu funkcionalizētu grafēna lokšņu cinka pulvera sistēmā. Pārklājumā grafēns izveido trīsdimensiju savstarpēji savienotu elastīgu vadošu tīklu, efektīvi "savienojot" cinka daļiņas, kas iepriekš bija izolētas vai kurām bija vājš kontakts, ievērojami uzlabojot elektronu transportēšanas efektivitāti. Vienlaikus grafēna lieliskā ķīmiskā stabilitāte un mehāniskās īpašības pastiprina kopējo pārklājuma struktūru, savukārt tā izcilās barjeras īpašības efektīvi palēnina korozīvo vielu iekļūšanu.

Sinerģija starp abiem materiāliem sniedz vairākas priekšrocības: No vienas puses, uzlabotais vadošais tīkls ļauj vairākām cinka daļiņām vienlaicīgi un efektīvi piedalīties katoda aizsardzībā, būtiski palielinot cinka "elektroķīmiski aktīvo izmantošanu". No otras puses, grafēna fiziskā ekranēšana un pastiprināšanas efekti samazina nevajadzīgu cinka patēriņu un pagarina pārklājuma kopējo aizsargājošo kalpošanas laiku. Tas nozīmē, ka, panākot vienādu vai labāku aizsardzību, var ievērojami samazināt nepieciešamo cinka pulvera daudzumu vai būtiski pagarināt pārklājuma izturību.

Pašlaik šī tehnoloģija ir sākusi izmēģinājuma pielietojumu tādās jomās kā augstas veiktspējas -pretkorozijas pārklājumi-, kuģu balasta tanku pārklājumi, kuģu inženierija un aizsardzības sistēmas jaunām enerģijas iekārtām. Turpinot pilnveidot sagatavošanas procesus un pilnveidojoties izmaksu kontrolei, sagaidāms, ka vadošā sinerģiska sistēma "cinka pulveris-grafēns" no jauna definēs tehniskos standartus ar cinku -bagātiem pretkorozijas pārklājumiem, virzot nozari uz lielāku efektivitāti, vides ilgtspējību un ilgāku kalpošanas laiku. Tas ir ne tikai veiksmīgs materiālu kompozītmateriālu tehnoloģijas piemērs, bet arī spilgts pierādījums tam, kā jauni materiāli var dot iespēju modernizēt tradicionālās nozares un veicināt resursu efektīvu izmantošanu.

Produkta pielietošanas scenāriji

 

 

Meklējam sadarbības partneri sava biznesa paplašināšanai.