دستاورد محققان کشور در بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی

پژوهشگران دانشگاه شهرکرد در طرحی تحقیقاتی به بررسی اثر استفاده از نانو پوشش‌های سرامیکی بر بهبود مقاومت به خوردگی قطعات فولادی پرداخته‌اند. در این کار تلاش می‌شود تا بهترین شرایط عملیاتی جهت دستیابی به پوششی بهینه حاصل شود.

کد خبر: ۹۴۸۴۸

تاریخ: ۲۴ آذر ۱۳۹۴ - ۱۶:۲۱

این طرح با همکاری شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست و نتایج آن می‌تواند در بخش خطوط لوله‌ انتقال در صنایع نفت، گاز و یا خطوط تولید کارخانه‌ها مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از عوامل اصلی عملکرد نامطلوب واحدهای صنعتی پدیده‌ خوردگی است که موجب کوتاه شدن عمر مفید آن‌ها می‌شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که بیش از 20 درصد خوردگی‌های یک کشور در واحدهای صنعتی مربوط به صنایع نفت است. بر اساس گزارشات ارائه شده در انجمن خوردگی ایران نیز، به رغم امکان مدیریت 30 درصد خوردگی‌ها، این پدیده سالیانه حدود 10 میلیارد دلار به اقتصاد کشور ضرر می‌رساند. لذا در این کار تحقیقاتی، پوشش دهی نانوذرات سرامیکی بر روی زیرلایه‌های فولادی (فلزی) و بررسی رفتار خوردگی این پوشش‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است.

به گفته‌ بهنام مبینی دهکردی مجری طرح، در صورت دستیابی به نتایج مطلوب و امکان توسعه‌ کار در مقیاس صنعتی می‌توان مقاومت به خوردگی خطوط لوله، ادوات فلزی و فولادی را در صنایع نفت و گاز بهبود بخشید. علاوه بر این در کارخانه‌ها و صنایعی که از چرخ دنده‌ها استفاده می‌شود، به خصوص در مکان‌هایی که چرخ دنده‌ها بر یکدیگر سوار هستند، می‌توان مقاومت سایشی نقاط درگیر را به کمک این پوشش‌ها افزایش داد.

همانگونه که اشاره شد، در این تحقیق امکان ایجاد پوشش سرامیکی تهیه شده از نانوذرات آلومینا- تیتانیا ( Al2O3-TiO2) بر روی زیرلایه‌های فولادی به روش الکتروشیمیایی مدنظر قرار گرفته است. بدین منظور سعی می‌شود پارامترهای مؤثر و بهینه در عملیات پوشش دهی بررسی و تعیین شود.

مبینی دهکردی مزیت‌های استفاده از روش پوشش دهی انتخاب شده را بدین شرح بیان کرد: «روش‌های الکتروشیمیایی لایه نشانی از جمله رسوب دادن به روش الکتروفورتیک(EPD)، ساده و سریع است و نیاز به تجهیزات گران قیمتی ندارد. قابلیت بالا در کنترل مورفولوژی (ریخت) سطح پوشش، کنترل سرعت پوشش دهی، تنوع در شکل زیرلایه و عدم نیاز به چسب از دیگر ویژگی‌های برجسته‌ این روش به شمار می‌رود.»

وی در ادامه افزود: «با استفاده از فناوری نانو و مواد نانوساختار نیز می‌توان پوشش‌های یکنواخت‌تری را بر روی زیرلایه‌های فولادی ایجاد کرد که نتیجه‌ آن افزایش مقاومت در برابر خوردگی فولادهای موجود در صنعت می‌شود.»

به طور کلی با توجه به مزیت‌های ذکر شده‌ روش الکتروشیمیایی و همچنین با توجه به قیمت مناسب ذرات سرامیکی، می‌توان گفت که این طرح از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه خواهد بود البته جهت تأیید این مطلب باید مطالعات کامل‌تری صورت پذیرد.

این طرح به همت بهنام مبینی دهکردی و در قالب پایان نامه‌ کارشناسی ارشد وی، با همکاری دکتر بهروز شایق بروجنی، دکتر محمدرضا سائری از دانشگاه شهرکرد و شهرام شریفیان از شرکت گاز استان چهارمحال و بختیاری در حال اجراست. این پایان نامه تحت عنوان پایان نامه‌ مورد نیاز صنعت نیز به تأیید ستاد ویژه‌ توسعه فناوری نانو رسیده است. آیین نامه‌ حمایت از پایان نامه‌های مورد نیاز صنعت در سایت www.nano.ir/hrdc موجود است.