เมื่อผงสังกะสีมาพบกับกราฟีน: เทคโนโลยีการทำงานร่วมกันแบบนำไฟฟ้าช่วยเพิ่มการใช้สังกะสีได้ถึง 65%

ในด้านการเคลือบและวัสดุป้องกัน การเคลือบที่มีสังกะสี-เป็นวิธีการหลักในการป้องกันการกัดกร่อนของเหล็กมายาวนาน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยการบูรณาการของวัสดุศาสตร์แบบสหวิทยาการ เทคโนโลยีการทำงานร่วมกันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่ก้าวล้ำซึ่งผสมผสานผงสังกะสีและกราฟีนได้เกิดขึ้น-ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้สามารถเพิ่มการใช้สังกะสีในการเคลือบสังกะสี-ที่อุดมด้วยสังกะสีแบบดั้งเดิมได้มากถึง 65% ซึ่งปูทางใหม่สำหรับการพัฒนาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่-มีประสิทธิภาพสูง-

แบบดั้งเดิมสารเคลือบสังกะสี-เข้มข้นอาศัยการสัมผัสทางกายภาพระหว่างอนุภาคสังกะสีและระหว่างอนุภาคกับพื้นผิวเหล็กเพื่อสร้างทางเดินที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ให้การป้องกันแคโทดผ่านกลไกแอโนดแบบบูชายัญ อย่างไรก็ตาม การกระจายผงสังกะสีที่ไม่สม่ำเสมอ ช่องว่างในการบรรจุอนุภาค และผลของการเป็นฉนวนของซิงค์ออกไซด์โดย-ผลิตภัณฑ์มักจะป้องกันไม่ให้ส่วนสำคัญของสังกะสีเข้าร่วมในปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งโดยทั่วไปจะส่งผลให้อัตราการใช้ต่ำกว่า 50% สิ่งนี้ไม่เพียงนำไปสู่การสิ้นเปลืองทรัพยากร แต่ยังจำกัดการเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันในระยะยาวของสารเคลือบ-

การแนะนำกราฟีนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานการณ์นี้โดยพื้นฐาน ด้วยโครงสร้างรังผึ้ง-อะตอม-ชั้นเดียวที่มี-สองมิติ กราฟีนจึงมีคุณสมบัติการนำไฟฟ้า ความแข็งแรงเชิงกล และคุณสมบัติกั้นที่ยอดเยี่ยม ด้วยกระบวนการกระจายตัวและการกำหนดสูตรแบบพิเศษ นักวิจัยจะรวมแผ่นกราฟีนเชิงฟังก์ชันจำนวนเล็กน้อยเข้าสู่ระบบผงสังกะสีอย่างสม่ำเสมอ ภายในการเคลือบ กราฟีนจะสร้างเครือข่ายนำไฟฟ้าที่มีความยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อถึงกันสามมิติ - ซึ่ง "เชื่อมโยง" อนุภาคสังกะสีซึ่งก่อนหน้านี้ถูกแยกออกหรือมีการสัมผัสที่ไม่ดีอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการขนส่งอิเล็กตรอนอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะเดียวกัน ความเสถียรทางเคมีและคุณสมบัติทางกลที่ยอดเยี่ยมของกราฟีนช่วยเสริมโครงสร้างการเคลือบโดยรวม ในขณะที่คุณสมบัติของกั้นที่เหนือกว่านั้นชะลอการแทรกซึมของตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทำงานร่วมกันระหว่างวัสดุทั้งสองให้ประโยชน์หลายประการ: ในด้านหนึ่ง โครงข่ายนำไฟฟ้าที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้อนุภาคสังกะสีมีส่วนร่วมมากขึ้นพร้อมกันและมีประสิทธิภาพในการป้องกันแคโทด ซึ่งเพิ่ม "การใช้ประโยชน์ทางเคมีไฟฟ้า" ของสังกะสีได้อย่างมาก ในทางกลับกัน ผลการป้องกันทางกายภาพและการเสริมแรงของกราฟีนช่วยลดการใช้สังกะสีโดยไม่จำเป็น และยืดอายุการป้องกันโดยรวมของสารเคลือบ ซึ่งหมายความว่า แม้ว่าจะได้รับการปกป้องที่เท่าเทียมกันหรือดีกว่าก็ตาม ปริมาณผงสังกะสีที่ต้องการจะลดลงอย่างมาก หรือสามารถขยายความทนทานของสารเคลือบได้อย่างมาก

ปัจจุบัน เทคโนโลยีนี้ได้เริ่มใช้งานนำร่องในสาขาต่างๆ เช่น-การเคลือบป้องกัน-การกัดกร่อนประสิทธิภาพสูง การเคลือบถังบัลลาสต์ของเรือ วิศวกรรมทางทะเล และระบบป้องกันสำหรับอุปกรณ์พลังงานใหม่ ในขณะที่กระบวนการเตรียมการยังคงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและการควบคุมต้นทุนก้าวหน้า ระบบการทำงานร่วมกันเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า "ผงสังกะสี–กราฟีน" คาดว่าจะกำหนดมาตรฐานทางเทคนิคใหม่สำหรับการเคลือบสังกะสีที่ป้องกันการกัดกร่อน-เข้มข้น- ของสังกะสี ซึ่งจะขับเคลื่อนอุตสาหกรรมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น สิ่งนี้ไม่เพียงแต่เป็นตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จของเทคโนโลยีคอมโพสิตวัสดุเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าวัสดุใหม่สามารถส่งเสริมการยกระดับอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมและส่งเสริมการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

สถานการณ์การใช้งานผลิตภัณฑ์

 

 

เรากำลังมองหาพันธมิตรความร่วมมือเพื่อขยายธุรกิจของเรา