Nuovo materiale flessibile e autoriparante per proteggere l’acciaio dalla corrosione

Nonostante decenni di ricerca, la corrosione metallica rimane una sfida di lunga data in molte applicazioni ingegneristiche. Rimane difficile progettare un materiale in grado di resistere alla corrosione sia in ambienti abiotici che biotici. Inoltre, la progettazione di strutture o parti per prevenire o controllare la corrosione è più redditizia che aspettare che le apparecchiature si guastino in servizio. Ora, gli ingegneri della Rice University hanno sviluppato una lega con un insieme unico di proprietà.

Progettata con elevata rigidità e duttilità, la lega leggera di zolfo e selenio (S-Se) può fungere da eccellente rivestimento resistente alla corrosione con un’efficienza di protezione del 99,9% per l’acciaio in un’ampia gamma di ambienti diversi. Il nuovo rivestimento non solo previene la ruggine sulle lamiere d’acciaio sommerse, ma si dimostra anche flessibile e in grado di autoripararsi in caso di danneggiamento. Secondo i ricercatori della Rice University, il rivestimento anticorrosivo ha dimostrato di essere più dielettrico (isolante) rispetto alla maggior parte dei materiali flessibili e più flessibile della maggior parte dei dielettrici, il che lo rende un buon candidato per componenti elettronici, come i telefoni cellulari pieghevoli .

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Il composto zolfo-selenio combina le migliori proprietà dei rivestimenti inorganici, come i composti a base di zinco e cromo, che bloccano l’umidità e gli ioni cloro, ma non i biofilm che riducono i solfati, e i rivestimenti a base polimerica, che proteggono l’acciaio in condizioni simili all’acqua di mare, ma sono suscettibili alla corrosione indotta dai microbi. Questo è stato stabilito in una serie di esperimenti. Nel primo test del materiale, i ricercatori hanno rivestito piccole piastre di comune “acciaio dolce” con la lega di zolfo e selenio e le hanno immerse nell’acqua di mare per un mese accanto a una piastra di acciaio non rivestita come controllo. L’acciaio rivestito non ha mostrato alcun scolorimento o altri cambiamenti, ma l’acciaio nudo si è arrugginito in modo significativo; riportato e dimostrato grande resistenza all’ossidazione in immersione.

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Successivamente, il team ha testato il rivestimento anticorrosivo contro i batteri che riducono i solfati, noti per accelerare la corrosione fino a 90 volte più velocemente degli aggressori abiotici. I campioni rivestiti e non rivestiti sono stati esposti per 30 giorni a plancton e biofilm e ancora una volta la lega ha protetto l’acciaio dalla corrosione. I ricercatori hanno calcolato una “efficienza di inibizione” del rivestimento del 99,99%.

Infine, hanno testato le proprietà di autoriparazione della lega tagliando a metà un foglio e posizionando i pezzi uno accanto all’altro su una piastra calda. Le parti separate sono state riunite in un unico film in circa 2 minuti quando riscaldate a circa 70 ° C e potrebbero essere piegate proprio come la pellicola originale. Anche i difetti del foro sono stati curati riscaldandoli a 130°C per 15 minuti. I successivi test con le leghe polimerizzate hanno dimostrato la loro capacità di proteggere l’acciaio e i rivestimenti incontaminati.

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“Se la lega viene colpita, si riprende. Se hai bisogno di recuperare rapidamente, ti aiutiamo a usare il calore. Ma nel tempo, i campioni più spessi guariscono da soli. Il laboratorio deve ancora testare se strati sottili di circa 100 micron si autoguariranno senza aiuto.” Muhammad Rahman.

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Fonte: ecoinventos.com

 

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