حافظت از سازه های فلزی با نانو ذرات

حافظت از سازه های فلزی با نانو ذرات


تاریخ : 1399/02/21 بازدید: 140 اشتراک گذاری در تلگرام چاپ این صفحه

حافظت از سازه های فلزی با نانو ذرات 

از آن جایی که سازه های فلزی ساخته شده عمدتا در مکان ها و شرایط آب و هوایی متغییری ساخته و بنا شده اند لذا با توجه به شرایط آب و هوایی مختلف و نوع آلیاژ بکار رفته در آنها در طول زمان باعث خوردگی می گردند . این روش با استفاده از مواد آلی قابلیت پیشگیری است ، مکانیسم اثر این نوع پوشش‌ها جلوگیری از نفوذ آب، اکسیژن و یون‌های خورنده به داخل سازه و ایجاد واکنش با آن است. از جمله مشکلات پوشش‌های محافظ، تحلیل این پوشش‌ها و کاهش قدرت سد کنندگی آن‌ها است. یکی از راهکارهای عالی برای رفع این مشکل استفاده از تکنولوژی نانو ذرات است که دارای مشخصات منحصر به فردی هستند، این تکنولوژی می‌تواند در بسیاری از فرآیندهای ساخت و طراحی سازه های فلزی به کار برده شود.

این مشخصات منحصر به فرد قادر هستند که مشکلات کنونی در ساختمان سازی را حل کرده و در فرآیند ساخت تغییراتی را به وجود آورند. اضافه کردن نانو ذراتی مانند مس، مولیبدن و وانادیم باعث بهبود خواص مکانیکی فولاد و کاهش هزینه‌های ساخت شده است. حتی استفاده از فناوری نانو در ساخت و تولید پیچ و مهره‌های این نوع سازه ها تحول عظیمی را در این بخش از ساختمان و صنایع فلزی را به وجود آورده است . در نتیجه استفاده از بازدارنده ها آلی و اصلاح آنها با نانو ذرات ، جهت بهبود خواص مقاومت به خوردگی پوشش مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج بسیار خوبی در مقایسه با پوشش های متداول بدست آمده است .
از این روش می توان در ساخت ساختمان ها با اسکلت فلزی ، انواع میلگرد ، پلیت ها ، ستون ها ، لوله های انتقال آب و گاز و نفت و انواع پیچ و مهره های جهت اتصالات استفاده نمود .
این پوشش‌ها شامل نانو ذراتی است که به صورت یک فرایند عملیاتی در کارخانجات سازنده  در فرایند تولید اعمال شود . به عنوان مثال پوشش دی اکسید تیتانیم به وسیله واکنش کاتالیتیکی یکی از این روش هاست که می‌تواند آلودگی‌های آلی روی فلزات را شکسته و متلاشی کند .همچنین انتقال الکترون می‌تواند از مواد آلی یا معدنی که جذب سطحی شده‌اند و یا حلال به سطح دی اکسید تیتانیم صورت گیرد. در نتیجه این جابه‌جایی الکترون، واکنش‌های کاهش و اکسایش بر روی سطح فتوکاتالیست انجام می‌شود.  باید به این نکته اشاره کرد که در فتوکاتالیست‌ها هر چه اندازه‌ی ذرات کوچک‌تر باشد، چون سطح فعال فتوکاتالیست بیش‌تر می‌شود، بنابراین، این فتوکاتالیست‌ها فعال‌تر از فتوکاتالیست‌هایی با اندازه ذرات بزرگ‌تر عمل می‌نمایند.به دلیل آب دوست بودن اکسید تیتانیم، آب روی سطح این پوشش به صورت یکنواخت پخش شده و باعث زدودن آلودگی‌های از روی سطح آن می‌گردد.
یکی دیگر از موارد استفاده نانو ذرات در ساخت فولاد استفاده از نانوذرات مس در ساخت پل‌ها و سازه های است که در مجاورت با اکسیدگی و شرایط آب و هوایی متفاوت هستند . استفاده از این فن آوری و نانو ذرات مس باعث ، بالارفتن مقاومت بالا در برابر  خوردگی است . مثلا استفاده از نانوذرات مس در ساخت فولاد باعث افزایش استحکام و نقطه ذوب آن می‌گردد. همچنین این نوع فولادها قابلیت انعطاف پذیری بیش‌تر و درخشش قابل توجه‌ای دارند. اشاره به این نکته ضروری است که نانو ذرات در فولادها باعث افزایش نسبت استحکام به وزن می‌شوند. همچنین تولید نانو پوشش‌هایی که نیاز به نگهداری و تعمیر کم ‌تری دارند.