На смену хромированию приходят противокоррозионные наноматериалы

 


Долгое время коррозионноустойчивые покрытия автомобилей изготавливались методом хромирования, но в 2007 году такая обработка была запрещена. Новые виды антикоррозионной обработки без использования хрома, тем не менее, не достаточно универсальны, поэтому ученые ищут новые материалы для этих целей.

Сегодня все большее значение приобретает переработка металлолома: холодильники, стиральные машины и части автомобилей – при угрожающе сокращающемся количестве природных ресурсов все эти вещи приобретают некую стоимость. Однако мы должны быть уверенными в отсутствии воздействия на здоровье и на состояние окружающей среды в результате переработки таких отходов, в том числе и старых автомобилей, поэтому они не должны содержать большого количества токсичных веществ. В этой связи в середине 2007 года возникла директива Европарламента приостановить использование токсичных и канцерогенных соединений хрома(VI) в производстве автомобилей. До того момента нанесение слоя хромата в процессе покраски машины обеспечивало противокоррозионную защиту корпуса автомобиля. После того как директива, запрещающая использовать для этих целей соединения хрома вступила в силу, в промышленность были внедрены несколько альтернативных видов покрытий, но, к сожалению, их свойства значительно уступают свойствам хроматов, причем они не могут быть использованы для всех типов металлических поверхностей.

Немецкие ученые из технологических институтов в Вюрцбурге, Хемнице и Дрездене предложили новый вид материалов, основанных на нанокомпозитах.

«Предложенные нами наноматериалы получены с помощью золь-гель метода (или гидролитической поликонденсации, в результате которой из частиц, находящихся в жидкой среде формируется пленка твердого материала), и по результатам наших исследований они проявляют хорошие адгезионные свойства при применении большинства типов гальванизации (обработки поверхности тонким слоем инертного вещества)», – сообщает в своем отчете руководитель проекта Джоанна Крон (Johanna Kron). Для нанесения нового типа покрытия ученые гальванизировали листы стали, нанося золь и получая порошковое покрытие. Обработанные таким способом листы далее подвергались различным испытаниям на нагрузки. Один из тестов заключался в 360-часовом (пятнадцатидневном) погружении поцарапанной поверхности в ванну с разогретым до 35°С тузлуком (солевым раствором). Еще один эксперимент проводили, помещая стальные листы в среду со 100% относительной влажностью на 240 часов, или 10 суток.

«Такие покрытия защищают большинство гальванизированных материалов не хуже обработки, к примеру, коммерческим «желтым хромом». Несомненно, новые покрытия можно назвать даже более эффективными, чем используемые в настоящее время покрытия, не содержащие хрома, и даже пассивация хромом (III)», – подчеркивает Крон.

Новые покрытия обеспечивают хорошие противокоррозионные характеристики с одной стороны и возможность обработки, не повреждающейся при деформации обработанной металлической поверхности – с другой. «Поскольку толщина покрытия составляет менее одной тысячной доли миллиметра, можно относиться к обработанному этим способом металлу так, как будто бы он обработан желтым хромом»,– рассказывает Крон.

Ученые уже производят антикоррозионные покрытия в лабораторном масштабе. Крон полагает, что описанную систему можно будет запустить на рынок в ближайшие пять лет.


Источник: NanoNewsNet