Когда цинковый порошок встречается с графеном: проводящая синергетическая технология увеличивает использование цинка на 65%

В области покрытий и защитных материалов покрытия на основе цинка- уже давно являются ключевым методом защиты стали от коррозии. В последние годы, благодаря интеграции междисциплинарного материаловедения, появилась революционная проводящая синергетическая технология, сочетающая цинковый порошок и графен. Экспериментальные данные показывают, что эта технология может увеличить использование цинка в традиционных покрытиях с-богатым содержанием цинка до 65 %, открывая новый путь для разработки высокоэффективных-анти-коррозионных покрытий.

Традиционныйцинк-покрытияполагаются на физический контакт между частицами цинка, а также между частицами и стальной подложкой для образования проводящих путей, обеспечивая катодную защиту посредством механизма жертвенного анода. Однако неравномерное распределение цинкового порошка, пустоты в упаковке частиц и изолирующий эффект побочных продуктов оксида цинка-часто препятствуют участию значительной части цинка в эффективных электрохимических реакциях, что обычно приводит к коэффициенту использования ниже 50 %. Это не только приводит к перерасходу ресурсов, но и ограничивает улучшение долгосрочных-защитных свойств покрытия.

Внедрение графена кардинально меняет эту ситуацию. Благодаря однослойной-атомной-двумерной сотовой структуре графен обладает исключительной проводимостью, механической прочностью и барьерными свойствами. С помощью специализированных процессов диспергирования и составления рецептур исследователи равномерно включают небольшое количество листов функционализированного графена в систему цинкового порошка. Внутри покрытия графен образует трехмерную взаимосвязанную гибкую проводящую сеть, эффективно «связывая» частицы цинка, которые ранее были изолированы или имели плохой контакт, что значительно повышает эффективность транспорта электронов. В то же время превосходная химическая стабильность и механические свойства графена усиливают общую структуру покрытия, а его превосходные барьерные свойства эффективно замедляют проникновение агрессивных сред.

Синергия между двумя материалами дает множество преимуществ: с одной стороны, улучшенная проводящая сеть позволяет большему количеству частиц цинка одновременно и эффективно участвовать в катодной защите, существенно увеличивая «электрохимическое активное использование» цинка. С другой стороны, эффекты физического экранирования и усиления графена снижают ненужный расход цинка и продлевают общий срок службы защитного покрытия. Это значит, что при достижении равной или лучшей защиты необходимое количество цинкового порошка можно существенно уменьшить или существенно продлить срок службы покрытия.

В настоящее время эта технология начала экспериментальное применение в таких областях, как создание высокоэффективных анти-коррозионных покрытий, покрытий судовых балластных цистерн, морской техники и защитных систем для нового энергетического оборудования. Ожидается, что по мере совершенствования процессов подготовки и совершенствования контроля затрат синергетическая проводящая система «цинковый порошок-графен» изменит технические стандарты для -анти-коррозионных покрытий с высоким содержанием цинка, что приведет отрасль к повышению эффективности, экологической устойчивости и увеличению срока службы. Это представляет собой не только успешный пример технологии композитных материалов, но и яркую демонстрацию того, как новые материалы могут способствовать модернизации традиционных отраслей промышленности и способствовать эффективному использованию ресурсов.

Сценарии применения продукта

 

 

Мы ищем партнера для сотрудничества для расширения нашего бизнеса.