تهیه نانوپودر روی اکسید به روش سوختن ژل و استفاده از آن در ساخت پوشش های مقاوم به خوردگی کامپوزیتی پلیمر/ روی اکسید

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 یزد، سازمان جهاد دانشگاهی استان یزد، گروه پژوهشی سرامیک صنعتی، صندوق پستی 89415145

2 تهران، پژوهشگاه نیرو، گروه پژوهشی مواد غیرفلزی، صندوق پستی 14665517

چکیده

پوشش‌های کامپوزیتی پلیمر/ سرامیک از گزینه های مناسب برای جلوگیری از خوردگی لوله‌ هایانتقال آب و پساب محسوب می‌ شوند. در این پژوهش، ابتدا نانوپودر روی اکسید به روش سوختن سل ـ ژل تولید شد و سپس دو نوع پوشش کامپوزیتی اپوکسی/ روی اکسید و پلی آنیلین/ روی اکسید، بر روی لوله‌ های فولادی اعمال شد و ویژگی ‌های آنها بررسی شد. به منظور بررسی ویژگی‌ های نانوپودر و پوشش‌ها، آنالیزهای XRD، SEM، FT-IR و آزمون‌های ویژگی‌ های مکانیکی انجام شد. میزان ورود عناصر پوشش به داخل آب آشامیدنی نیز اندازه ‌گیری شد. نتیجه‌ ها نشان داد که غلظت فلزهای وارد شده به آب کمتر از استاندارد بوده و سلامت آب را به خطر نمی ‌اندازد. برای بررسی رفتار خوردگی پوشش اعمال شده بر لوله فلزی، پتانسیل مدار باز بر روی دو نوع پوشش انجام شد. برای ارزیابی توانایی پوشش در کاهش سرعت خوردگی نیز، منحنی‌ های تافل رسم شدند و مطالعه‌ های خوردگی بر روی نمونه‌ ها صورت پذیرفت. نتیجه‌ ها نشان دادند که حضور ذره ‌های 25 نانومتری روی اکسید در کنار پلیمر، مقاومت به خوردگی لوله‌ های فولادی را به میزان زیادی افزایش می ‌دهد، و در این رابطه پوشش‌های اپوکسی/ روی اکسید بهتر عمل می‌ کنند

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Pontius F.W., "Drinking Water Regulation and Health", John Wiley and Sons, p. 50) 2003(.

[2] Young W.F., Horth H., Crane R., Ogden T., Arnott M., Taste and Odour Threshold Concentration of Potential Potable Water Contaminants, Journal of Water Research., 30(2):331–340 (1996).

[3] AWWA and DVGM- "International Conference Corrosion of Water Distribution System", (1989).

[4] Hem L.J., Potential Water Quality Deterioration of Drinking Water Caused by Leaking of Organic Compounds from [Materials in Contact with the Water, "Proceedings of 20th Nodding Conference", (2002).

[5] Farzaneh Akvan1, Jaber Neshati, Jamshid Mofidi, An Electrochemical Measurement for Evaluating the Cathodic Disbondment of Buried Pipeline Coatings under Cathodic Protection, Iran.J.Chem.Chem.Eng.(IJCCE), 34(2): 83-91(2015).

[6] Lehtola M.J., Laxander M., Miettinen I.K., Hirvonen A., Vartiainen T., Martikainen P.J.,
The Effect of Changing Water Flow Velocity on the Formation of Biofilms and Water Quality in Pilot Distribution System Consisting of Copper of Polyethylene Pipes, Journal of Water Research, 40(11): 2151-2160 (2006).

[7] Zhao H.X., Yamamoto M., Matsumura M., Slurry Erosion Properties of Ceramic Coatings and Functionally Gradient Materials, Wear, 186: 473-479 (1995).

[8] Wood R.J.K., The Sand Erosion Performance of Coatings, Materials & Design, 20: 179-191 (1999).

[9] Li-Piin Sung., Jeffrey Comer, Scratch Behavior of Nano-Alumina/Polyurethane Coatings, J. Coat. Technol. Res., 5(4): 419-430 (2008).

[10] Shreepathi S., Bajaj P., Electrochemical Impedance Spectroscopy Investigations of Epoxy Zinc Rich Coatings: Role of Zn Content on Corrosion Protection Mechanism, Electrochemica Acta, 55: 5129-5134 (2010).

[11] Olad A., Barati M., Shirmohammadi H., Conductivity and Anticorrosion Performance of Polyanilin/Zinc Composites Investigation of Zinc Particle Size and Distribution Effect, Progress in Organic Coating, 72: 599-604 (2011).

[12] اشرفی حبیب آبادی، علی؛ گلعذار، محمد علی؛ "پوشش­دهی فولاد با پلی پیرول، پلی متیل پیرول به روش پلیمر شدن الکتروشیمیایی و بررسی مقاومت به خوردگی آن"، دانشگاه صنعتی اصفهان.

[13] خبازی قهرودی، هادی؛  گلعذار، محمدعلی؛ "بررسی عوامل مؤثر بر افزایش کیفیت پوشش پودری پلی‌پروپلین اصلاح شده بر فولاد ساده کربنی به روش الکترواستاتیک پاششی"، دانشگاه صنعتی اصفهان.

[14] هاتفی اردکانی، هاجر؛ علیخانی، شیرین؛ مؤید، فاطمه؛ رضایی، عباداله؛ مروری بر فعالیت­های ایران در حوزه نانوکامپوزیت­ها، ماهنامه فناوری نانو، (10)135:584 تا 590 (1387).

[15] Xiliang L., Anthony J., Killard D., Malcolm R., Electrochemical Preparation of Distinct Polyaniline Nanostructures by Surface Charge Control of Polystyrene Nanoparticle Templates,
Chemical Communications
, 13(7): 2138-2144 (2007).

[16] Mirmohseni A., Oladegaragoze A., Anti-Corrosive Properties of Polyaniline Coating on Iron, Synthetic Metals, 114(2): 105 (2000).

[17] McCullough D.H., Zhai L., Regioregular Polythiophene/Gold Nanoparticle Hybrid Materials, J. Mater. Chem, 14: 141-143 (2004).

[18] Tuken T., Yazici B., Erbil  M., Zinc Modified Polyaniline Coating for Mild Steel Protection, Material Chemistry and Physics, 99: 459-464 (2006).

[19] Cheng-Hsiung Peng, Chyi-Ching Hwang, Ching-Kai Hong, San-Yuan Chen, Self Propagation High Temperature Synthesis of Ni-Ferrite Powder Synthesis, Materials Science and Engineering B, 107: 295-300 (2004).

[20] Sangtae K., Joachim M., Electrical Properties of ZnO: Nanocrystalline vs. Microcrystalline Ceramics, Solid-State Letter, 6(11): 7-9 (2003).

[21] Chyi-Ching H., Tsung-Yung W., Synthesis and Characterization of Nanocrystalline ZnO Powders by a Novel Combustion Synthesis Method, Materials Science and Engineering B 111: 197-206 (2004).

[22] Matei A., Cernica I., Cadar O., Synthesis and Characterization of ZnO-Polymer Nanocomposite, International Journal of Material Forming, 1: 767-770 (2008).

[23] آزاد منجیری، جلال؛ سید ابراهیمی، سید علی، سنتز پودر فریت نیکل با ابعاد نانومتر به روش سل - ژل خود احتراقی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)39: 83 تا 88 (1384).

[24] کاظمی نژاد، ایرج؛ جهانگیرنژاد، محمود؛ ساکی، قاسم؛ رحیم زاده لرکی مریم، ساخت نانوپودر هیدروکسی آپاتیت به روش سل-ژل احتراقی و بررسی کاربرد آن در ترمیم ضایعات استخوان پاریتال موش صحرایی، مجله علمی پزشکی جندی شاپور، (2)12: 149تا 157 (1392).

[25] Riahi-Noori N., Sarraf-Mamoory R., Alizadehb P., Mehdikhani A., Synthesis of ZnO Nano Powder by a Gel Combustion Method, Journal of Ceramic Processing Research. 9(3): 246-249 (2008).