新的钢铁防腐涂层可能是基础设施的福音

一种用柔性装置制成的硫和硒绝缘体可能已经找到了它真正的命运:作为钢的防腐涂层。

由莱斯大学(Rice University)材料科学家Pulickel Ajayan实验室开发的这种化合物欧洲杯足球竞彩,证明了它比大多数柔性材料更具有介电性(绝缘性),也比大多数电介质更柔韧,这使它成为可弯曲手机等电子元件的良好候选材料。

与此同时,这种材料让它的创造者思考:它还能做什么

“甚至在我们第一次报道这种材料之前,我们就在寻找更多的应用,”该研究的首欧洲杯足球竞彩席研究员、乔治·r·布朗工程学院材料科学和纳米工程助理研究教授穆罕默德·拉赫曼说。欧洲杯线上买球

“所以我们想,让我们把它放在盐水中,看看会发生什么,”他说。

“最重要的是,我们发现粘弹性涂层是自我修复的,”莱斯大学的研究生兼合著者M.A.S.R.萨阿迪说。

莱斯和南达科塔矿业技术学院的实验结果发现先进的材料,欧洲杯足球竞彩这对基础设施来说可能是件好事,比如建筑、桥梁和任何水上或水下的钢铁设施,这些都需要保护,免受自然灾害的影响。

研究人员指出,硫硒结合了无机涂层的最佳性能,如锌和铬基化合物,阻止水分和氯离子,但不硫酸盐还原生物膜,和聚合物涂层,保护钢铁在非生物条件下,但易受微生物诱导腐蚀。

在对这种材料的第一次测试中,实验室在普通“低碳钢”的小板上涂上硫硒合金,然后用一块普通钢作为对照,将两者沉入海水中一个月。他们报告说,涂层钢没有变色或其他变化,但裸露的钢明显生锈。该涂层在水中具有很高的抗氧化性。

为了测试硫酸盐还原细菌(已知硫酸盐还原细菌的腐蚀速度比非生物攻击者快90倍),涂层和未涂层样品都暴露在浮游生物和生物膜中30天。研究人员计算出涂层的“缓蚀效率”为99.99%。

与厚度约100微米的商用涂层相比,Rice涂层的性能也很好,在抵御攻击的同时很容易粘附在钢铁上。

最后,他们测试了合金的自愈合性能,方法是将一层薄膜切成两半,并将碎片挨个放在热板上。当加热到70摄氏度(158华氏度)时,分离的部分在大约2分钟内重新连接成一层薄膜,可以像原来的薄膜一样折叠。针孔缺陷在130℃(266 F)下加热15分钟即可愈合。

随后对愈合合金的测试证明了它们保护钢铁的能力,就像保护原始涂层一样。

“如果你戳一下合金,它就会恢复原状。”拉赫曼说。“如果它需要快速恢复,我们会用热来帮助它。但随着时间的推移,大多数厚的样品会自行恢复。”他说,实验室还需要测试大约100微米的薄层是否能在没有帮助的情况下愈合。

该实验室正在调整用于各种钢铁的材料,并研究涂层技术。“第一个目标是结构,但我们意识到电子行业也面临着一些同样的腐蚀问题,”阿加延说。“有机会”。

论文的其他共同牵头作者包括莱斯大学校友Sandhya Susarla,现在是劳伦斯伯克利国家实验室的博士后学者,以及南达科他州矿业与技术学院的技术工程师Govind Chilkoor和研究科学家Jawahar Kalimuthu。

共同作者包括莱斯大学校友崔宇飞和蒂埃里·特萨法克,博士后研究员阿南德·普thirath和Soumyabrata Roy,研究生塞缪尔·卡斯特罗·帕尔多和摩根·巴尔内斯,化学和生物分子工程以及材料科学和纳米工程教授拉斐尔·Verduzco;欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球南达科他州矿业技术学院的帕万·西格德尔和巴拉特·贾斯提;多伦多大学的Taib Arif、Parambath Sudeep、Aly Hassan和Tobin fillette;纽约州立大学布法罗分校的胡雷青、林海青;卡尔加里大学的Md Golam Kibria;以及乔治华盛顿大学的圣地亚哥·索拉雷斯。

联合首席研究员是伦斯勒理工学院的Nikhil Koratkar和南达科他州矿业技术学院的Venkataramana Gadhamshetty。Ajayan是Benjamin M.和Mary Greenwood Anderson工程教授,材料科学和纳米工程、化学、化学和生物分子工程教授。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

国家科学基金(145410欧洲杯线上买球2,1849206,1920954)和NASA (NNX16AQ98A)资助。

来源:https://www.rice.edu/

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