استفاده از نانوپوشش‌ها جهت افزایش مقاومت به خوردگی فلز مس

پژوهشگران دانشگاه ارومیه در مطالعات خود موفق به ساخت نوعی نانوپوشش شده‌اند که مقاومت به خوردگی فلز مس را افزایش می‌دهد. این نانوپوشش با استفاده از مواد دوستدار محیط زیست و طی روشی ساده و کم هزینه قابل ساخت است.

کد خبر: ۱۱۹۰۵۴۲

تاریخ: ۲۰ بهمن ۱۳۹۳ - ۱۴:۵۳

به گزارش خبرگزاری دانا (دانا خبر)، مس به طور گسترده‌ در صنایع مختلفی نظیر صنایع انتقال آب، دیگ‌های بخار در کارخانجات و صنایع الکترونیک استفاده می‌شود. این عنصر با وجود ویژگی‌های مطلوبی همچون هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، می‌تواند در محیط‌های گازی اسیدی به خصوص در حضور یون سولفید یا ترکیب‌های آن، مانند آمونیاک یا آمین‌ها تحت تأثیر خوردگی شدید قرار گیرد. در این پژوهش محققان تلاش نموده‌اند تا با استفاده از نانو پوشش‌ها، به حفاظی در برابر پدیده‌ی خوردگی فلز مس به ویژه در محیط‌های آبی دست یابند.

نانو پوشش‌های پیشنهادی با صرف کمترین زمان، انرژی و هزینه‌ی ممکن قابل سنتز است. از طرفی در ساخت آن مواد اولیه‌ی سالم و کم خطر برای محیط زیست استفاده شده که اهمیت کاربرد آن را دوچندان می‌کند.

زاهد قلیچ خواه، معتقد است از نتایج این طرح می‌توان در اصلاح الکترودهای کاربردی در اندازه گیری مواد به روش الکتروشیمی استفاده کرد. همچنین با توجه به نتایج آزمون‌های حرارتی، که حاکی از مقاومت حرارتی بالای پوشش بوده است، استفاده از از این دستاورد در صنایع الکترونیک نیز امکان پذیر است.

به گفته‌ی این محقق در ساخت این پوشش لایه‌ای از نانوذرات ال- سیستین به طور شیمیایی روی سطح الکترود مس لایه نشانی شده است.

لازم به ذکر است که پوشش‌های پلیمری بسته به ویژگی‌های پوشش و روش تشکیل آن، تا حدی در برابر آب، گاز و یون، نفوذپذیر هستند. در نتیجه گونه‌های یونی و آب ممکن است به فلز بستر رسیده و با وقوع خوردگی در فصل مشترک فلز / پوشش صدمه بیشتری به بستر فلزی وارد کند. برای برطرف کردن این نقص، در این کار پوشش مد نظر با دوپامین اصلاح شده است.

قلیچ خواه نحوه‌ی ساخت و اصلاح پوشش را اینگونه توضیح داد: «ابتدا سطح ورقه‌های مس خالص، تمیز و صیقلی شده و به مدت زمان مشخصی در محلول آبی ال- سیستین غوطه ور شد تا ال- سیستین به صورت نانوذرات و نانو صفحات روی سطح مس لایه نشانی شود. پس از آن الکترود مس لایه نشانی شده با ال-سیستین در محلول قلیایی دوپامین قرار گرفت تا دوپامین به طور خود به خودی روی ال- سیستین پلیمریزه شود.»

مقاومت به خوردگی مس لایه نشانی شده با پوشش پیشنهادی با استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی خوردگی مانند امپدانس الکتروشیمیایی و پلاریزاسیون پتانسودینامیک بررسی شده است.

به طور کلی نتایج نشان دهنده افزایش مقاومت در برابر خوردگی مس لایه نشانی شده با نانوپوشش‌ها بوده است. از دستاوردهای این کار می‌توان به سنتز نانو ذرات و نانو صفحات به روشی آسان، کم هزینه، سریع و با تکرار پذیری بالا اشاره کرد که یکی از کاربردهای آن استفاده جهت کنترل خوردگی فلز مس است.

این تحقیقات حاصل تلاش زاهد قلیچ خواه، کارشناس ارشد شیمی فیزیک دانشگاه ارومیه، پروفسور خلیل فرهادی، دکتر سپیده بانی سعید، اعضای هیأت علمی دانشگاه ارومیه، و همکارانشان، پروفسور دیگبی مک دونالد، عضو هیأت علمی دانشگاه یوسی برکلی ایالات متحده امریکا، و دکتر سمین شریفی اصل، دانشجوی فوق دکترای مهندسی خوردگی دانشگاه یوسی برکلی ایالات متحده امریکا، است که نتایج آن در مجله‌ی Corrosion Science (جلد 91، شماره 1، سال 2015، صفحات 129 تا 139) به چاپ رسیده است.