2025-07-21
วัสดุคอมโพสิต: ปฏิวัติการป้องกันการกัดกร่อนทางเคมี
วัสดุคอมโพสิต—น้ำหนักเบา แข็งแรงสูง และออกแบบมาพร้อมความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ปรับแต่งได้—กำลังเปลี่ยนแปลงการใช้งานในอุตสาหกรรมโดยแก้ไขข้อจำกัดของสารเคลือบโลหะแบบดั้งเดิม ตั้งแต่การบุท่อส่งไปจนถึงอุปกรณ์ทางทะเล นวัตกรรมในสารเคลือบที่เสริมด้วยกราฟีน คอมโพสิตนาโนโพลิเมอร์ และระบบซ่อมแซมตัวเอง กำลังยืดอายุการใช้งาน ลดต้นทุนการบำรุงรักษา และส่งเสริมความยั่งยืนในกระบวนการทางเคมีและภาคพลังงาน
คุณสมบัติกั้นที่เพิ่มขึ้น
คอมโพสิตที่ใช้กราฟีน: กราฟีนออกไซด์ (GO) และกราฟีนออกไซด์ลดรูป (rGO) เติมเต็มรูพรุนขนาดเล็กในสารเคลือบ ลดการซึมผ่านของออกซิเจนและไอออนคลอไรด์ลง 90% ขึ้นไป
. ตัวอย่างเช่น สารเคลือบอีพ็อกซีที่ดัดแปลงด้วย GO ให้ค่าอิมพีแดนซ์เกิน 10¹⁰ Ω·cm² ซึ่งเหนือกว่าอีพ็อกซีแบบเดิมถึงสามเท่าฉนวนแอโรเจล: คอมโพสิตซิลิกาแอโรเจล-ฟอยล์อะลูมิเนียม (การนำความร้อน: 0.018 W/m·K) แทนที่โฟมโพลียูรีเทนแบบดั้งเดิม ลดการใช้พลังงานความเย็นลง 30% ในห้องเย็น
.การยับยั้งการกัดกร่อนแบบแอคทีฟ
ระบบซ่อมแซมตัวเอง: สารยับยั้งการกัดกร่อนแบบไมโครแคปซูล (เช่น โพลีอะนิลีน, ฟีแนนโทรลีน) ปล่อยสารออกฤทธิ์เมื่อสารเคลือบเสียหาย ซ่อมแซมข้อบกพร่องและลดอัตราการกัดกร่อนลง 80%
.MOF แบบไฮบริด: โครงสร้างโลหะอินทรีย์ (MOF) ที่มีพื้นฐานจากเซอร์โคเนียม เช่น UiO-66-NH₂/CNTs สร้างแคปซูลนาโนที่มีรูพรุนที่ดักจับไอออนกัดกร่อน รักษาความสมบูรณ์ของสิ่งกีดขวางได้นานกว่า 45 วันในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำเกลือ
.ความทนทานทางกลและเคมี
โพลิเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (CFRP): รวมความแข็งแรงในการดึงสูงกว่าเหล็ก 35% พร้อมลดน้ำหนัก 60% เหมาะสำหรับส่วนประกอบแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่ง
.คอมโพสิตนาโนโพลิเมอร์: เรซินอีพ็อกซีที่ดัดแปลงด้วยเซลลูโลสนาโนคริสตัล (CNCs) แสดงความทนทานต่อแรงกระแทกสูงกว่า 50% และความทนทานต่อสารเคมีดีขึ้น 40%
.สารเคลือบภายใน: คอมโพสิตโพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK)/คาร์บอนไฟเบอร์ทนทานต่อการกัดกร่อนของ H₂S และ CO₂ ในท่อส่งน้ำมัน โดยมีอายุการใช้งานเกิน 30 ปี
.การจัดเก็บแบบไครโอเจนิค: ถังฉนวนแอโรเจลแบบยืดหยุ่นรักษาอุณหภูมิ -196°C โดยมีการรั่วไหลของความร้อนน้อยกว่าการออกแบบแบบเดิม 40%
.สารเคลือบตัวเรือ: สารเคลือบอีพ็อกซีที่อุดมด้วยสังกะสีพร้อมกราฟีนช่วยเพิ่มการป้องกันแคโทด ลดกระแสการกัดกร่อนลงเหลือ <1 μA/cm²
.อุปกรณ์กำจัดเกลือ: สารเคลือบฟลูออโรคาร์บอน/GO ให้มุมสัมผัส 150° ปิดกั้นการเข้าของน้ำทะเล 99%
.สารบุรองในเครื่องปฏิกรณ์: คอมโพสิตโบรอนไนไตรด์ (h-BN)/อีพ็อกซีทนต่อสภาพแวดล้อม pH 1–14 โดยมีอิมพีแดนซ์ 10⁹ Ω·cm² ในกรดซัลฟิวริก
.ซีลปั๊ม: คอมโพสิตซิลิโคนยาง/GO รักษาความยืดหยุ่นตั้งแต่ -60°C ถึง 200°C ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานกว่ายางไนไทรล์แบบดั้งเดิมถึง 3×
.ความก้าวหน้าในการผลิต:
คอมโพสิตที่พิมพ์ด้วย 3 มิติ: เปิดใช้งานรูปร่างที่กำหนดเองด้วยการลดของเสียจากวัสดุ 70% ซึ่งมีความสำคัญสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศ
.เทคนิคโซล-เจล: ผลิตการกระจายตัวของ GO ที่สม่ำเสมอในอีพ็อกซี ปรับปรุงความสม่ำเสมอของสารเคลือบ 50%
.อุปสรรคทางการตลาด:
ต้นทุน: สารเคลือบที่เสริมด้วยกราฟีนมีราคาแพงกว่าตัวเลือกมาตรฐาน 3–5× การผลิตแบบปรับขนาดมีเป้าหมายที่ <$15/kg ภายในปี 2030
.มาตรฐาน: โปรโตคอลการทดสอบที่กระจัดกระจายขัดขวางการปฏิบัติตามข้อกำหนดทั่วโลก โดยมีเพียง 38% ของประเทศที่ใช้มาตรวัดการกัดกร่อนแบบรวม
.แนวโน้มในอนาคต:
สารเคลือบอัจฉริยะ: สีย้อมเปลี่ยนสี (เช่น ฟีแนนโทรลีน-TiO₂) ให้การแจ้งเตือนการกัดกร่อนแบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถบำรุงรักษาเชิงรุกได้
.การสังเคราะห์สีเขียว: เรซินจากชีวภาพจากลิกนินหรือสาหร่ายช่วยลดรอยเท้าคาร์บอนลง 60% สอดคล้องกับเป้าหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน
.ที่อยู่
ทิศตะวันตกของหมู่บ้าน Xiaoma, Binhai Street Office, จังหวัด Huangdao, เมือง Qingdao, จังหวัด Shandong; ทิศเหนือของทางหลวงแห่งชาติ 204 ของจีน
โทร
86-0532-87165888