Հսկայական էֆեկտ՝ գրաֆենի նանոթերթներ |Ապրանքի ավարտ

Նանո չափի մասնիկների ֆրակցիաները զգալիորեն մեծացնում են պաշտպանիչ ներկերի, ծածկույթների, պրայմերների և մետաղի համար նախատեսված մոմերի արդյունավետությունը:
Գրաֆենի նանոթերթերի օգտագործումը արդյունավետությունը զգալիորեն բարելավելու համար համեմատաբար նոր, բայց արագ աճող կիրառման ոլորտ է ներկերի արդյունաբերության մեջ:
Թեև մետաղի պաշտպանության միջոցներում դրանց օգտագործումը բավականին նոր է, միայն վերջին մի քանի տարիների ընթացքում, գրաֆենի նանոթերթերը (NNPs) ապացուցված են, որ հսկայական ազդեցություն ունեն այբբենարանների, ծածկույթների, ներկերի, մոմերի և նույնիսկ քսանյութերի հատկությունների վրա:Չնայած ճնշման վերահսկման սովորական հարաբերակցությունը տատանվում է մի քանի տասներորդից մինչև մի քանի տոկոս, GNP-ի ճիշտ ավելացումը կդառնա բազմաֆունկցիոնալ հավելում, որը կարող է զգալիորեն երկարացնել ծածկույթի ծառայության ժամկետը և ամրությունը, բարելավել քիմիական դիմադրությունը, կոռոզիոն դիմադրությունը, օքսիդացման դիմադրությունը և քայքայումը: դիմադրություն.;նույնիսկ օգնում է մակերեսին հեշտությամբ հեռացնել ջուրն ու կեղտը:Բացի այդ, GNP-ները հաճախ հանդես են գալիս որպես սիներգիստներ՝ օգնելով մյուս հավելումներին ավելի արդյունավետ աշխատել ավելի ցածր կոնցենտրացիաներում՝ առանց արդյունավետությունը զոհաբերելու:Գրաֆենի նանոթերթերն արդեն առևտրային օգտագործվում են մետաղների պաշտպանության միջոցներում` սկսած ավտոմոբիլային հերմետիկ նյութերից, սփրեյներից և մոմերից մինչև ավտոարտադրողների, շինությունների կապալառուների և նույնիսկ սպառողների կողմից օգտագործվող պրայմերներն ու ներկերը:Հաղորդվում է, որ ավելի շատ կիրառություններ (օրինակ՝ ծովային հակակեղտոտող/հակակոռոզիոն այբբենարաններ և ներկեր) գտնվում են փորձարկման վերջնական փուլում և ակնկալվում է, որ դրանք կվաճառվեն առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում:
Մանչեսթերի համալսարանի (Մանչեսթեր, Մեծ Բրիտանիա) հետազոտողները առաջինն էին, որ մեկուսացրին միաշերտ գրաֆենը 2004 թվականին, ինչի համար նրանք արժանացան ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի 2010 թվականին։Գրաֆենի նանոթերթերը՝ գրաֆենի բազմաշերտ ձև, որը հասանելի է տարբեր վաճառողներից՝ տարբեր մասնիկների հաստությամբ և միջին չափսերով, ածխածնի հարթ/թևավոր նանո չափերի 2D ձևեր են:Ինչպես մյուս նանոմասնիկները, GNP-ների կարողությունը փոխելու և բարելավելու մակրոսկոպիկ արտադրանքի հատկությունները, ինչպիսիք են պոլիմերային թաղանթները, պլաստմասե/կոմպոզիտային մասերը, ծածկույթները և նույնիսկ բետոնը, լիովին անհամաչափ են իրենց փոքր չափերին:Օրինակ, GNP հավելումների հարթ, լայն, բայց բարակ երկրաչափությունը դրանք դարձնում է իդեալական մակերեսի արդյունավետ ծածկույթ ապահովելու համար՝ առանց ծածկույթի հաստության ավելացման:Ընդհակառակը, դրանց արդյունավետությունը ծածկույթի արդյունավետությունը բարելավելու համար հաճախ նշանակում է, որ ավելի քիչ ծածկույթ է պահանջվում կամ կարող են կիրառվել ավելի բարակ ծածկույթներ:GNP նյութը նույնպես ունի շատ բարձր մակերես (2600 մ2/գ):Երբ դրանք պատշաճ կերպով ցրվում են, դրանք կարող են զգալիորեն բարելավել քիմիական նյութերի կամ գազերի նկատմամբ ծածկույթների խոչընդոտող հատկությունները, ինչը հանգեցնում է կոռոզիայից և օքսիդացումից պաշտպանվածության բարելավմանը:Բացի այդ, տրիբոլոգիական տեսանկյունից նրանք ունեն մակերեսի շատ ցածր կտրվածք, ինչը նպաստում է մաշման դիմադրության և սայթաքման գործակիցի բարելավմանը, որն օգնում է ծածկույթին ավելի լավ քերծվածքային դիմադրություն տալ և վանում կեղտը, ջուրը, միկրոօրգանիզմները, ջրիմուռները և այլն: Հաշվի առնելով դրանք: Հատկություններով, հեշտ է հասկանալ, թե ինչու նույնիսկ փոքր քանակությամբ GNP հավելումները կարող են այդքան արդյունավետ լինել արդյունաբերության կողմից ամեն օր օգտագործվող ապրանքների հսկայական շարքի հատկությունների բարելավման համար:
Թեև դրանք, ինչպես մյուս նանոմասնիկները, ունեն մեծ ներուժ, գրաֆենի նանոթերթերի մեկուսացումն ու ցրումը այնպիսի ձևով, որը կարող է օգտագործվել ներկ մշակողների կամ նույնիսկ պլաստմասսա ձևակերպողների կողմից, հեշտ չէ:Նանոմասնիկների ավելի մեծ ագրեգատների շերտազատումը արդյունավետ ցրման համար (և դարակում կայուն արտադրանքներում ցրվածություն) պլաստմասսաների, թաղանթների և ծածկույթների մեջ օգտագործելու համար դժվար է դարձել:
Առևտրային GNP ընկերությունները սովորաբար առաջարկում են տարբեր ձևաբանություններ (միաշերտ, բազմաշերտ, տարբեր միջին տրամագծեր և, որոշ դեպքերում, ավելացված քիմիական ֆունկցիոնալությամբ) և ձևի տարբեր գործոններ (չոր փոշի և հեղուկ [լուծիչի վրա հիմնված, ջրի վրա հիմնված կամ խեժի վրա)։ հիմնված] դիսպերսիաներ տարբեր պոլիմերային համակարգերի համար):Առևտրայնացման ոլորտում ամենաառաջադեմ արտադրողներն ասացին, որ սերտորեն համագործակցել են ներկերի ձևակերպիչների հետ՝ գտնելու հատկությունների լավագույն համակցությունը նոսրացման ամենաարդյունավետ հարաբերակցությամբ՝ ներկի որակը բարելավելու համար՝ առանց բացասաբար ազդելու այլ հիմնական հատկությունների:Ստորև ներկայացված են մի քանի ընկերություններ, որոնք կարող են քննարկել իրենց աշխատանքը մետաղների համար պաշտպանիչ ծածկույթների ոլորտում:
Ավտոմեքենաների խնամքի միջոցները գրաֆենի առաջին և ամենակարևոր կիրառություններից էին ներկերի արդյունաբերության մեջ: Լուսանկարը՝ Surf Protection Solutions LLC
Գրաֆենի մետաղի պաշտպանության միջոցների առաջին կոմերցիոն կիրառություններից մեկը եղել է ավտոմոբիլային զարդարանքը:Անկախ նրանից, թե դրանք օգտագործվում են հեղուկի, աերոզոլի կամ մոմ ձևակերպումների մեջ, այս բարձր արդյունավետությամբ մեքենաների խնամքի միջոցները կարող են կիրառվել անմիջապես մեքենայի ներկի կամ քրոմի վրա՝ բարելավելով փայլն ու պատկերի խորությունը (DOI), հեշտացնելով մեքենաները մաքրելը և պահպանելով մաքրող և ընդլայնող հատկությունները:պաշտպանությունը շատ ավելի բարձր է, քան սովորական արտադրանքը:GNP-ով ընդլայնված արտադրանքները, որոնցից մի քանիսն ուղղակիորեն վաճառվում են սպառողներին, իսկ մյուսները՝ միայն գեղեցկության սրահներին, մրցում են կերամիկական (օքսիդ) հարստացված արտադրանքի հետ (պարունակում են սիլիցիում, տիտանի երկօքսիդ կամ երկուսի խառնուրդ):GNP պարունակող ապրանքներն ունեն ավելի բարձր արդյունավետություն և ավելի բարձր գին, քանի որ նրանք առաջարկում են մի քանի կարևոր առավելություններ, որոնք կերամիկական ծածկույթները չեն կարող ապահովել:Գրաֆենի բարձր ջերմային հաղորդունակությունը արդյունավետորեն ցրում է ջերմությունը, ինչը բարենպաստ է գլխարկների և անիվների մեջ օգտագործվող արտադրանքի համար, իսկ դրա բարձր էլեկտրական հաղորդունակությունը ցրում է ստատիկ լիցքերը՝ դժվարացնելով փոշու կպչունությունը:Շփման մեծ անկյունով (125 աստիճան) GNP ծածկույթները հոսում են ավելի արագ և արդյունավետ՝ նվազեցնելով ջրի բծերը:Գերազանց հղկող և պատնեշային հատկությունները ավելի լավ են պաշտպանում ներկը քերծվածքներից, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից, քիմիական նյութերից, օքսիդացումից և շեղումից:Բարձր թափանցիկությունը թույլ է տալիս GNP-ի վրա հիմնված արտադրանքը պահպանել փայլուն, արտացոլող տեսքը, որը շատ տարածված է այս ոլորտում:
Surface Protective Solutions LLC (SPS) Grafton, Wisconsin, ֆորմուլաներ արտադրող ընկերություն, որն ունի ամուր դիրք շուկայի այս հատվածում, վաճառում է կայուն լուծիչի վրա հիմնված գրաֆենի ծածկույթ, որը գոյատևում է տարիներ և վաճառում է գրաֆենով ուժեղացված ջրի վրա հիմնված ներկ:Շիճուկ արագ շոշափման համար, որը տևում է մի քանի ամիս:Երկու ապրանքներն էլ ներկայումս հասանելի են միայն վերապատրաստված և լիցենզավորված էսթետոլոգների համար, թեև պլաններ կան մոտ ապագայում կոսմետիկա և խնամքի այլ միջոցներ ուղղակիորեն սպառողներին առաջարկել:Թիրախային հավելվածները ներառում են մեքենաներ, բեռնատարներ և մոտոցիկլետներ, ընդ որում, այլ ապրանքներ, որոնք, ինչպես ասվում է, մոտ են տների և նավակների համար առևտրայնացմանը:(SPS-ն առաջարկում է նաև անտիմոն/անագ օքսիդ արտադրանք, որն ապահովում է մակերեսի ուլտրամանուշակագույն պաշտպանություն):
«Ավանդական կարնաուբայի մոմերը և հերմետիկները կարող են պաշտպանել ներկված մակերեսները շաբաթներից մինչև ամիսներ», - բացատրում է SPS-ի նախագահ Բրետ Ուելսիենը:«Կերամիկական ծածկույթները, որոնք շուկայում են հայտնվել 2000-ականների կեսերին, ավելի ամուր կապ են ստեղծում ենթաշերտի հետ և ապահովում են երկարամյա ուլտրամանուշակագույն և քիմիական դիմադրություն, ինքնամաքրվող մակերեսներ, ավելի բարձր ջերմակայունություն և բարելավված փայլի պահպանում:Սակայն նրանց թուլությունը ջրի բծերն են։մակերևույթի ներկ և մակերևույթի բծեր, որոնք մեր փորձարկումները ցույց են տվել, որ առաջացել են ջերմության վատ փոխանցման հետևանքով: Արագ առաջ մինչև 2015 թվականը, երբ սկսվեցին գրաֆենի որպես հավելանյութի հետազոտությունները: 2018 թվականին մենք առաջին ընկերությունն էինք ԱՄՆ-ում, որը պաշտոնապես թողարկեց գրաֆենի ներկի հավելումը գործընթացում: GNP-ի վրա հիմնված ընկերության արտադրանքի մշակման ժամանակ հետազոտողները պարզել են, որ ջրի բծերը և մակերեսային բծերը (թռչունների, ծառերի հյութերի, միջատների և կոպիտ քիմիական նյութերի հետ շփման պատճառով) կրճատվել են միջինը 50%-ով, ինչպես նաև բարելավվել է քայքայումի դիմադրությունը: մինչև շփման ավելի ցածր գործակից:
Applied Graphene Materials plc-ն (AGM, Redcar, UK) ընկերություն է, որը GNP-ի դիսպերսիաներ է մատակարարում մեքենաների խնամքի միջոցներ մշակող մի շարք հաճախորդների:Գրաֆենի 11-ամյա արտադրողն իրեն բնութագրում է որպես համաշխարհային առաջատար՝ ծածկույթների, կոմպոզիտների և ֆունկցիոնալ նյութերում GNP-ի դիսպերսիաների մշակման և կիրառման գործում:Փաստորեն, AGM-ն հայտնում է, որ ներկերի և ծածկույթների արդյունաբերությունը ներկայումս կազմում է իր բիզնեսի 80%-ը, հավանաբար, քանի որ նրա տեխնիկական թիմի շատ անդամներ գալիս են ներկերի և ծածկույթների արդյունաբերությունից, որն օգնում է AGM-ին հասկանալ երկու կոմպիլյատորների ցավի կետերը և, ի վերջո, օգտվողներ..
Halo Autocare Ltd. (Stockport, Մեծ Բրիտանիա) օգտագործում է AGM-ի Genable GNP դիսպերսիան երկու EZ մեքենաների խնամքի մոմ արտադրանքներում:2020 թվականին թողարկված գրաֆենի մոմը մարմնի վահանակների համար միավորում է T1 կարնաուբայի մոմը, մեղրամոմը և մրգային ընկույզի յուղը պոլիմերների, խոնավացնող նյութերի և GNP-ի հետ՝ փոխելու մակերևութային ջրերի վարքը և ապահովելու երկարաժամկետ պաշտպանություն, գերազանց ջրի ուլունքներ և թաղանթներ, ցածր կեղտի հավաքում: հեշտ է մաքրել, վերացնում է թռչունների կեղտը և զգալիորեն նվազեցնում է ջրի բծերը:Գրաֆենի խառնուրդի անիվների մոմն ունի այս բոլոր առավելությունները, սակայն հատուկ նախագծված է բարձր ջերմաստիճանների, անիվների մաշվածության և արտանետումների ծայրերի համար:GNP-ն ավելացվում է բարձր ջերմաստիճանի միկրոբյուրեղային մոմերի, սինթետիկ յուղերի, պոլիմերների և բուժվող խեժի համակարգերի հիմքում:Halo-ն ասում է, որ կախված օգտագործումից՝ արտադրանքը կպաշտպանի անիվները 4-6 ամիս։
Ջեյմս Բրիգս ՍՊԸ-ն (Salmon Fields, Միացյալ Թագավորություն), որն իրեն բնութագրում է որպես կենցաղային քիմիական նյութերի Եվրոպայի խոշորագույն ընկերություններից մեկը, AGM-ի ևս մեկ հաճախորդ է, որն օգտագործում է GNP դիսպերսիաներ՝ իր Hycote գրաֆենի հակակոռոզիոն այբբենարան մշակելու համար:Արագ չորացող աերոզոլային սփրեյն առանց ցինկի ունի հիանալի կպչունություն մետաղների և պլաստմասսայի հետ և օգտագործվում է այնպիսի մարդկանց կողմից, ինչպիսիք են ֆիրմային խանութները և սպառողները՝ կանգնեցնելու կամ կանխելու մետաղական մակերեսների կոռոզիան և նախապատրաստելու այդ մակերեսները ներկելու և ծածկելու համար:Պրայմերն ապահովում է ավելի քան 1750 ժամ կոռոզիայից պաշտպանություն՝ համաձայն ASTM G-85, Հավելված 5, ինչպես նաև գերազանց պատնեշի հատկություններ և ճկունություն՝ առանց կոնի փորձարկման ժամանակ ճաքելու (ASTM D-522):այբբենարանի կյանքը:AGM-ն ասաց, որ սերտորեն համագործակցել է հաճախորդների հետ ձևակերպումների մշակման գործընթացում, որպեսզի առավելագույնի հասցնի ավելացված արժեքի հատկությունները՝ միաժամանակ սահմանափակելով ազդեցությունը արտադրանքի արժեքի վրա:
Շուկայում արագորեն աճում են ՀՆԱ-ի ավելացման մեքենաների խնամքի միջոցների քանակը և տեսակները:Փաստորեն, գրաֆենի առկայությունը համարվում է արդյունավետության հիմնական առավելություն և ընդգծված է արտադրանքի աղյուսակում:|James Briggs Ltd. (ձախ), Halo Autocare Ltd. (վերևի աջ) և Surface Protective Solutions LLCS Surface Protective Solutions LLC (ներքևի աջ)
Հակակոռոզիոն ծածկույթները GNP-ի կիրառման աճող տարածք են, որտեղ նանոմասնիկները կարող են զգալիորեն երկարացնել պահպանման ինտերվալները, նվազեցնել կոռոզիայից վնասը, երկարացնել երաշխիքային պաշտպանությունը և նվազեցնել ակտիվների կառավարման ծախսերը:|Hershey Coatings Co., Ltd.
GNP-ները գնալով ավելի են օգտագործվում հակակոռոզիոն ծածկույթների և դժվարին (C3-C5) միջավայրերում պրայմերների համար:AGM-ի գործադիր տնօրեն Ադրիան Փոթսը բացատրեց. «Երբ պատշաճ կերպով ներառվում է լուծիչի կամ ջրի վրա հիմնված ծածկույթների մեջ, գրաֆենը կարող է հիանալի հակակոռոզիոն հատկություն հաղորդել և բարելավել կոռոզիայից վերահսկողությունը»:ազդեցություն՝ երկարացնելով ակտիվների կյանքը, նվազեցնելով ակտիվների պահպանման հաճախականությունը և ծախսերը, ինչպես նաև ջրի վրա հիմնված արտադրանքի կամ ավելի թունավոր հավելումներ պարունակող արտադրանքի համար, ինչպիսին է ցինկը, այլևս չեն պահանջվում կամ օգտագործվում:ուշադրության և հնարավորությունների ոլորտ առաջիկա հինգ տարիների ընթացքում:«Կոռոզիան մեծ խնդիր է, ժանգը այնքան էլ հաճելի թեմա չէ, քանի որ այն ներկայացնում է հաճախորդի ունեցվածքի քայքայումը, դա լուրջ խնդիր է»,- հավելեց նա։
AGM-ի հաճախորդը, որը հաջողությամբ գործարկել է աերոզոլային ցողացիր, Halfords Ltd.-ն է, որը գտնվում է Վաշինգտոնում, Մեծ Բրիտանիա, ավտոպահեստամասերի, գործիքների, ճամբարային սարքավորումների և հեծանիվների առաջատար բրիտանական և իռլանդական մանրածախ առևտուր:Ընկերության գրաֆենային հակակոռոզիոն այբբենարանն առանց ցինկի է, ինչը այն դարձնում է ավելի էկոլոգիապես մաքուր:Ասում են, որ այն հիանալի կպչում է մետաղական մակերեսներին, ներառյալ մեղմ պողպատը, ալյումինը և ցինտեկը, լրացնում է մակերեսի փոքր թերությունները և չորանում 3-4 րոպեում և ընդամենը 20 րոպեում դառնում է ավազով փայլատ:Այն նաև անցել է 1750 ժամ աղի և կոնի փորձարկում՝ առանց ճաքելու:Ըստ Հալֆորդսի, այբբենարանն ունի գերազանց ճկման դիմադրություն, թույլ է տալիս ծածկույթի ավելի մեծ խորություն և ապահովում է գերազանց խոչընդոտող հատկություններ՝ զգալիորեն երկարացնելու ծածկույթի կյանքը:Բացի այդ, այբբենարանը հիանալի համատեղելի է ջրի վրա հիմնված ներկերի վերջին սերնդի հետ:
Alltimes Coatings Ltd.-ն Ստրաուդից, Մեծ Բրիտանիա, որը մետաղական տանիքների կոռոզիայից պաշտպանության մասնագետ է, օգտագործում է AGM դիսպերսիոններ արդյունաբերական և առևտրային շենքերի համար նախատեսված Advantage Graphene հեղուկ տանիքի համակարգերում:Արտադրանքը մեծացնում է տանիքի նվազագույն քաշը, դիմացկուն է եղանակին և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը, առանց լուծիչների, ցնդող օրգանական միացությունների (VOCs) և isocyanates:Միայն մեկ շերտ է կիրառվում պատշաճ պատրաստված մակերևույթի վրա, համակարգն ունի հարվածային դիմադրություն և բարձր առաձգականություն, գերազանց ձգվողություն և ամրացումից հետո չի կծկվում:Այն կարող է կիրառվել 3-60°C/37-140°F ջերմաստիճանի միջակայքում և կրկին կիրառել:Գրաֆենի ավելացումը զգալիորեն բարելավում է կոռոզիոն դիմադրությունը, և արտադրանքը անցել է 10000 ժամանոց չեզոք աղի ցողման թեստը (ISO9227:2017)՝ երկարացնելով Autotech-ի երաշխիքային ժամկետը 20-ից մինչև 30 տարի:Չնայած ջրի, թթվածնի և աղի դեմ բարձր արդյունավետ պատնեշի ստեղծմանը, միկրոծակոտկեն ծածկույթը շնչում է:Ճարտարապետական ​​կարգապահությունը հեշտացնելու համար Alltimes-ը մշակել է շարունակական մասնագիտական ​​զարգացման (CPD) համակարգված ուսումնական ծրագիր:
Blocksil Ltd.-ն Լիչֆիլդից, Մեծ Բրիտանիա, իրեն նկարագրում է որպես ծածկույթների մրցանակակիր ընկերություն, որն ապահովում է էներգիայի և աշխատուժի խնայողության առաջադեմ լուծումներ ավտոմոբիլային, երկաթուղային, շինարարական, էներգետիկ, ծովային և օդատիեզերական արդյունաբերության հաճախորդներին:Blocksil-ը սերտորեն համագործակցել է AGM-ի հետ՝ մշակելու նոր սերնդի MT հակակոռոզիոն ծածկույթներ՝ գրաֆենով ամրացված վերին շերտով՝ բաց և քայքայիչ միջավայրերում կառուցվածքային պողպատի համար:Հասանելի է տարբեր գույներով, VOC-ից և լուծիչներից զերծ, մեկ շերտով համակարգը չափազանց խոնավության դիմացկուն է և գերազանցել է 11,800 ժամ չեզոք աղի լակի փորձարկումը՝ 50%-ով ավելի երկարակեցության համար, քան նախորդ արտադրանքները:Համեմատության համար, Blocksil-ը ասում է, որ չպլաստիկացված պոլիվինիլքլորիդը (UPVC) սովորաբար տևում է 500 ժամ այս թեստում, մինչդեռ էպոքսիդային ներկը տևում է 250-300 ժամ:Ընկերությունը նաև ասում է, որ ներկը կարող է կիրառվել մի փոքր խոնավ պողպատի վրա և կանխում է ջրի ներթափանցումը կիրառությունից անմիջապես հետո:Նկարագրված է որպես մակերեսային դիմացկուն, այն կժանգոտվի այնքան ժամանակ, քանի դեռ չամրացված բեկորները հեռացվում են և բուժվում են առանց արտաքին ջերմության, որպեսզի այն կարողանա օգտագործվել դաշտում:Ծածկույթն ունի կիրառման լայն շրջանակ 0-ից մինչև 60°C/32-140°F և անցել է խիստ հրդեհային փորձարկումներ (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Թեստ 4 (ներառյալ EN13501-5:2016-թեստ 4 4)) դիմացկուն են գրաֆիտիներին և ունեն գերազանց ուլտրամանուշակագույն և եղանակային դիմադրություն:Հաղորդվում է, որ ծածկույթն օգտագործվել է RTÉ (Raidió Teilifís Éireann, Դուբլին, Իռլանդիա) և կապի արբանյակների վրա Avanti Communications Group plc-ում (Լոնդոն) և հատվածավոր և զուգահեռ սյունակում (SSP) երկաթուղային գծերի վրա, որտեղ այն անցել է EN4554: -2:2013, R7-ից HL3:
Մեկ այլ ընկերություն, որն օգտագործում է GNP-ով ամրացված ծածկույթներ մետաղը պաշտպանելու համար, համաշխարհային ավտոմոբիլային մատակարար Martinrea International Inc.-ն է (Տորոնտո), որն օգտագործում է գրաֆենով ամրացված պոլիամիդով (PA, որը նաև կոչվում է նեյլոնե) պատված մարդատար մեքենաներ:(Իր լավ ջերմապլաստիկ հատկությունների պատճառով, Մոնրեալի մատակարար GNP NanoXplore Inc.-ն Martinrea-ին մատակարարել է ամբողջովին կոմպոզիտային GNP/PA ծածկույթ:) Հաղորդվում է, որ արտադրանքը նվազեցնում է քաշը 25 տոկոսով և ապահովում է գերազանց պաշտպանություն մաշվածությունից, ուժեղացված բարձր ուժ և բարելավված քիմիական նյութեր: պաշտպանություն։դիմադրությունը չի պահանջում որևէ փոփոխություն գոյություն ունեցող արտադրական սարքավորումներում կամ գործընթացներում:Մարտինրեան նշել է, որ ծածկույթի բարելավված կատարումը կարող է ընդլայնել դրա կիրառումը ավտոմոբիլային բաղադրիչների ավելի լայն շրջանակի, հատկապես էլեկտրական մեքենաների վրա:
Բազմաթիվ երկարաժամկետ փորձարկումների ավարտով, ծովային կոռոզիայից պաշտպանությունը և հակակեղտոտումը, հավանաբար, կդառնան GNP-ի կարևոր կիրառություն:Գրաֆենի հավելումը Talga Group Ltd.-ն այժմ փորձարկվում է իրական օվկիանոսի պայմաններում երկու խոշոր նավերի վրա:Նավերից մեկը նոր էր ավարտել 15-ամսյա ստուգումը, և ասվեց, որ GNP-ով ամրացված այբբենարանով պատված հատվածները համեմատելի կամ ավելի լավ արդյունքներ են ցույց տվել, քան առանց ամրացման նախնական նմուշները, որոնք արդեն ցույց են տվել կոռոզիայի նշաններ:|Targa Group Co., Ltd.
Շատ ներկ մշակողներ և գրաֆեն արտադրողներ քրտնաջան աշխատել են ծովային արդյունաբերության համար հակակոռոզիոն/հակակեղտոտող ծածկույթներ մշակելով:Հաշվի առնելով այս ոլորտում հաստատում ստանալու համար պահանջվող լայնածավալ և երկարաժամկետ փորձարկումները, մեր հարցված ընկերություններից շատերը նշել են, որ իրենց արտադրանքը դեռ փորձարկման և գնահատման փուլում է, և չհրապարակման համաձայնագրերը (NDAs) թույլ չեն տալիս քննարկել իրենց աշխատանքը այս ոլորտում: դաշտ.յուրաքանչյուրը նշել է, որ մինչ օրս իրականացված փորձարկումները ցույց են տվել զգալի օգուտներ ծովային մայթերի մեջ ՀՆԱ-ի ներդրումից:
Մի ընկերություն, որը չկարողացավ մանրամասնել իր աշխատանքը, Սինգապուրում գործող 2D Materials Pte-ն է:ՍՊԸ-ն, որը սկսել է արտադրել ՀՆԱ լաբորատոր մասշտաբով 2017 թվականին, իսկ առևտրային մասշտաբով՝ անցյալ տարի:Նրա գրաֆենի արտադրանքը հատուկ նախագծված է ներկերի արդյունաբերության համար, և ընկերությունը ասաց, որ 2019 թվականից համագործակցում է ծովային հակակոռոզիոն ծածկույթների երկու խոշորագույն մատակարարների հետ՝ ոլորտի համար ներկեր և ծածկույթներ մշակելու համար:2D Materials-ը նաև ասաց, որ աշխատում է պողպատի խոշոր ընկերության հետ՝ գրաֆենը ներառելու յուղերի մեջ, որոնք օգտագործվում են առաքման և պահեստավորման ժամանակ պողպատը պաշտպանելու համար:Ըստ 2D նյութերի կիրառման փորձագետ Չվանգ Չի Ֆուի, «գրաֆենը ամենամեծ ազդեցությունն ունի ֆունկցիոնալ ծածկույթների վրա»:«Օրինակ, ծովային արդյունաբերության հակակոռոզիոն ծածկույթների համար ցինկը հիմնական բաղադրիչներից մեկն է:Գրաֆենը կարող է օգտագործվել այս ծածկույթներում ցինկը նվազեցնելու կամ փոխարինելու համար:2%-ից պակաս գրաֆենի ավելացումը կարող է զգալիորեն մեծացնել այս ծածկույթների կյանքը, ինչը նշանակում է, որ դա դարձնում է շատ գրավիչ արժեքային առաջարկ, որից դժվար է հրաժարվել»։
Talga Group Ltd. (Պերթ, Ավստրալիա), մարտկոցների անոդի և գրաֆենի ընկերություն, որը հիմնադրվել է 2010 թվականին, այս տարվա սկզբին հայտարարեց, որ իր Talcoat գրաֆենի հավելումը պրայմերների համար դրական արդյունքներ է ցույց տվել իրական օվկիանոսի թեստերում:Հավելումը հատուկ մշակված է ծովային ծածկույթներում օգտագործելու համար՝ բարելավելու կոռոզիոն դիմադրությունը, նվազեցնելու ներկերի կորուստը ջրային էկոհամակարգերում և բարելավելու աշխատանքը՝ ավելացնելով չոր նավահանգստի միջակայքը:Հատկանշական է, որ չոր ցրվող այս հավելումը կարող է ներառվել ծածկույթների մեջ in situ, ինչը ներկայացնում է GNP արտադրանքի զգալի առևտրային զարգացում, որոնք սովորաբար մատակարարվում են որպես հեղուկ դիսպերսիաներ՝ լավ խառնուրդ ապահովելու համար:
2019 թվականին հավելումը նախապես խառնվել է ծածկույթի առաջատար մատակարարի երկու փաթեթով էպոքսիդային այբբենարանի հետ և կիրառվել 700 մ²/7535 ֆտ² մեծ բեռնարկղային նավի կորպուսի վրա՝ որպես ծովային փորձարկում՝ գնահատելու ծածկույթի աշխատանքը կոշտ ծովային միջավայրում:(Իրատեսական ելակետ ապահովելու համար ավանդական պիտակավորված այբբենարան օգտագործվեց մեկ այլ տեղ՝ յուրաքանչյուր ապրանքը տարբերելու համար: Երկու այբբենարաններն այնուհետև վերին ծածկված էին:) Այն ժամանակ այս հավելվածը համարվում էր գրաֆենի ամենամեծ կիրառությունն աշխարհում:Նավը ենթարկվել է 15-ամսյա ստուգման, և GNP-ով ամրացված այբբենարանով պատված հատվածները, ըստ տեղեկությունների, համեմատելի կամ ավելի լավ են գործել, քան բազային գիծը առանց ամրացման, որն արդեն ցույց է տվել կոռոզիայի նշաններ:Երկրորդ փորձարկումը ներառում էր, որպեսզի ներկի կիրառիչը տեղում խառնի փոշիացված GNP հավելումը մեկ այլ ներկերի առաջատար մատակարարի մեկ այլ երկու փաթեթով էպոքսիդային ներկի հետ և ցողեց այն մեծ տարայի զգալի մասի վրա:Երկու դատական ​​գործ դեռ շարունակվում է։Թալգան նշել է, որ համաճարակի հետ կապված ճանապարհորդական սահմանափակումները շարունակել են ազդել միջազգային ճանապարհորդությունների վրա՝ հետաձգելով լուրերն այն մասին, թե ինչպես է լուսաբանումն աշխատում երկրորդ նավի վրա:Այս արդյունքներից ոգևորված Talga-ն, ինչպես ասվում է, մշակում է ծովային ծածկույթներ, հակամանրէային ծածկույթներ մետաղի և պլաստիկի համար, հակակոռոզիոն ծածկույթներ մեծածավալ մետաղական մասերի համար և պատնեշներ պլաստիկ փաթեթավորման համար:
GNP-ի զարգացման նախագիծը, որը հայտարարվել էր Advanced Materials Research Laboratory Toray Industries, Inc.-ի (Տոկիո) մարտին մարտին, գրավեց ծածկույթի ձևավորման մշակողների հետաքրքրությունը, ներառյալ գրաֆենի ծայրահեղ նուրբ դիսպերսիոն լուծույթի ստեղծումը, որը, ինչպես ասվում է, ցուցադրում է գերազանց հեղուկություն:Բարձր հաղորդունակություն՝ զուգորդված բարձր էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությամբ:Զարգացման բանալին եզակի (անանուն) պոլիմերի օգտագործումն է, որը, ինչպես ասվում է, վերահսկում է մածուցիկությունը՝ արգելակելով գրաֆենի նանոթերթերի ագրեգացումը՝ դրանով իսկ լուծելով բարձր խտացված GNP-ի դիսպերսիաներ ստեղծելու երկարամյա խնդիրը:
Համեմատած սովորական GNP դիսպերսիաների հետ՝ Toray-ի նոր բարձր հեղուկ արտադրանքը, որը պարունակում է եզակի պոլիմեր, որը վերահսկում է մածուցիկությունը՝ կանխելով գրաֆենի նանոմասնիկների ագրեգացումը, արտադրում է բարձր խտացված, ծայրահեղ նուրբ GNP դիսպերսիաներ՝ բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակությամբ և բարձրացված հեղուկությամբ՝ հեշտ բեռնաթափման համար: խառնելով.|Torey Industries Co., Ltd.
«Ավելի բարակ գրաֆենը հակված է ավելի հեշտ ագրեգացման, ինչը նվազեցնում է հեղուկությունը և դժվարացնում է դիսպերսիոն խառը արտադրանքի կիրառումը», - բացատրում է Toray-ի հետազոտող Էյչիրո Տամակին:«Կպչման խնդրից խուսափելու համար նանոսալերը սովորաբար նոսրացնում են ցածր կոնցենտրացիայի լուծույթում:Այնուամենայնիվ, դա դժվարացնում է բավարար կոնցենտրացիայի հասնելը գրաֆենից լիարժեք օգտվելու համար»:GNP-ի չափազանց նուրբ ցրում և ավելացված հեղուկություն՝ բեռնաթափման և խառնուրդի հեշտության համար:Ասում են, որ նախնական կիրառությունները ներառում են մարտկոցներ, տպագրության էլեկտրոնային սխեմաներ և հակակոռոզիոն ծածկույթներ՝ ջրի և թթվածնի ներթափանցումը կանխելու համար:Ընկերությունը ուսումնասիրում և արտադրում է գրաֆենը 10 տարի և պնդում է, որ մշակել է ցրման տեխնոլոգիա՝ գրաֆենն ավելի մատչելի դարձնելու համար։Հետազոտողները կարծում են, որ եզակի պոլիմերը ազդում է ինչպես ինքնին, այնպես էլ նանոթերթերի և ցրման միջավայրի վրա, նշել է Թամակին՝ ասելով, որ այն հատկապես լավ է աշխատում բարձր բևեռային լուծիչների հետ:
Հաշվի առնելով GNP-ի բոլոր հնարավոր առավելությունները, զարմանալի չէ, որ GNP-ի հետ կապված ավելի քան 2300 արտոնագրեր են տրվել բիզնեսին և ակադեմիային:Փորձագետները կանխատեսում են այս տեխնոլոգիայի զգալի աճ՝ ասելով, որ այն կանդրադառնա ավելի քան 45 արդյունաբերության, ներառյալ ներկերի և ծածկույթների վրա:Աճը խոչընդոտող մի քանի կարևոր գործոններ վերացված են.Նախ, շրջակա միջավայրի, առողջության և անվտանգության (EHS) մտահոգությունները կարող են խնդիր լինել նոր նանոմասնիկների համար, քանի որ կարգավորող հաստատումը (օրինակ՝ Եվրոպական միության REACH (Քիմիական նյութերի գրանցում, գնահատում, թույլտվություն և սահմանափակում) համակարգը) մեղմվում է:Բացի այդ, մի շարք մատակարարներ լայնորեն փորձարկել են GNP-ն ամրապնդող նյութերը՝ ավելի լավ հասկանալու համար, թե ինչ է տեղի ունենում ցողելիս:Գրաֆեն արտադրողները շտապում են նշել, որ քանի որ GNP-ն պատրաստված է բնական հանքային գրաֆիտից, նրանց գործընթացը էկոլոգիապես ավելի մաքուր է, քան շատ այլ հավելումներ:Երկրորդ մարտահրավերը մատչելի գնով բավարար քանակություն ստանալն է, բայց դա նույնպես լուծվում է, քանի որ արտադրողներն ընդլայնում են իրենց արտադրական համակարգերը:
«Արդյունաբերություն գրաֆենի ներմուծման հիմնական խոչընդոտը եղել է գրաֆեն արտադրողների արտադրական հզորությունը՝ զուգորդված արտադրանքի պատմականորեն բարձր գնի հետ», - բացատրում է NanoXplore տեխնոլոգիական նախագծի՝ Lead Carbon Technologies-ից Տարեկ Ջալոլը:«Այս երկու խոչընդոտները հաղթահարվում են, և գրաֆենով ուժեղացված արտադրանքը մտնում է առևտրային փուլ, քանի որ հզորության և գների տարբերությունը նեղանում է:Օրինակ, իմ սեփական ընկերությունը հիմնադրվել է 2011 թվականին և այժմ կարող է արտադրել տարեկան 4000 տ/տ, համաձայն IDTechEx Research-ի (Բոստոն), մենք գրաֆենի ամենամեծ արտադրողն ենք աշխարհում:Մեր նոր արտադրական հաստատությունը լիովին ավտոմատացված է և ունի մոդուլային կառուցվածք, որը կարելի է հեշտությամբ կրկնօրինակել, եթե ընդլայնման կարիք լինի:Գրաֆենի արդյունաբերական կիրառման մյուս հիմնական խոչընդոտը կարգավորող հաստատման բացակայությունն է, բայց դա տեղի է ունենում հիմա»:
«Գրաֆենի կողմից առաջարկվող հատկությունները կարող են մեծ ազդեցություն ունենալ ներկերի և ծածկույթների արդյունաբերության վրա», - ավելացնում է Վելզինը:«Թեև գրաֆենը մեկ գրամի դիմաց ավելի բարձր արժեք ունի, քան մյուս հավելումները, այն օգտագործվում է այնքան փոքր քանակությամբ և այնպիսի դրական օգուտներ է տալիս, որ երկարաժամկետ արժեքը մատչելի է:մշակել գրաֆենի ?ծածկույթներ??
«Այս նյութն աշխատում է, և մենք կարող ենք ցույց տալ, որ այն իսկապես լավն է», - ավելացրեց Փոթսը:«Բաղադրատոմսին գրաֆենի ավելացումը, նույնիսկ շատ փոքր քանակությամբ, կարող է տրանսֆորմացիոն հատկություններ ապահովել»:
Peggy Malnati is a regular contributor to PF’s sister publications CompositesWorld and MoldMaking Technology magazines and maintains contact with clients through her regional office in Detroit. pmalnati@garpub.com
Դիմակավորումն օգտագործվում է մետաղի հարդարման աշխատանքների մեծ մասում, որտեղ անհրաժեշտ է մշակել մասի մակերեսի միայն որոշակի հատվածներ:Փոխարենը, դիմակավորումը կարող է օգտագործվել այն մակերեսների վրա, որտեղ բուժումը չի պահանջվում կամ պետք է խուսափել:Այս հոդվածը ներառում է մետաղական ծածկույթի բազմաթիվ ասպեկտներ, ներառյալ կիրառությունները, տեխնիկան և օգտագործվող դիմակավորման տարբեր տեսակները:
Բարելավված կպչունությունը, կոռոզիայից և բշտիկների դիմադրության բարձրացումը և մասերի հետ ծածկույթի փոխազդեցության նվազեցումը պահանջում են նախնական մշակում: