اثر عظیم: نانوصفحات گرافن |پایان محصول

کسری از ذرات در اندازه نانو به طور قابل توجهی اثربخشی رنگ های محافظ، پوشش ها، پرایمرها و واکس های فلز را افزایش می دهد.
استفاده از نانوصفحات گرافن برای بهبود قابل توجه عملکرد، یک حوزه کاربردی نسبتا جدید اما به سرعت در حال رشد در صنعت رنگ است.
در حالی که استفاده از آنها در محصولات محافظت از فلزات نسبتاً جدید است - فقط در چند سال اخیر تجاری شده است - ثابت شده است که نانوصفحات گرافن (NNPs) تاثیر زیادی بر خواص آغازگرها، پوشش‌ها، رنگ‌ها، موم‌ها و حتی روان‌کننده‌ها دارند.اگرچه نسبت کنترل فشار معمولی از چند دهم تا چند درصد متغیر است، افزودن صحیح GNP به یک افزودنی چند منظوره تبدیل می شود که می تواند عمر مفید و دوام پوشش را تا حد زیادی افزایش دهد، مقاومت شیمیایی، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و سایش را بهبود بخشد. مقاومت.;حتی به سطح کمک می کند تا به راحتی آب و کثیفی را از بین ببرد.علاوه بر این، GNP ها اغلب به عنوان هم افزایی عمل می کنند و به سایر مکمل ها کمک می کنند تا در غلظت های پایین تر به طور موثرتر کار کنند بدون اینکه اثربخشی را به خطر بیندازند.نانوصفحات گرافن در حال حاضر به صورت تجاری در محصولات محافظت از فلزات از درزگیرها، اسپری ها و موم های خودرو گرفته تا پرایمرها و رنگ های مورد استفاده خودروسازان، پیمانکاران ساختمان و حتی مصرف کنندگان استفاده می شود.گزارش شده است که کاربردهای بیشتری (مانند پرایمرها و رنگ های ضد رسوب/ضد خوردگی دریایی) در مراحل نهایی آزمایش هستند و انتظار می رود طی چند سال آینده تجاری شوند.
محققان دانشگاه منچستر (منچستر، بریتانیا) اولین کسانی بودند که گرافن تک لایه را در سال 2004 جدا کردند و به همین دلیل جایزه نوبل فیزیک سال 2010 را دریافت کردند.نانوصفحات گرافن - شکل چند لایه گرافن که از فروشندگان مختلف با ضخامت ذرات مختلف و اندازه‌های متوسط ​​در دسترس است - شکل‌های دوبعدی کربنی در ابعاد نانومتری هستند.مانند سایر نانوذرات، توانایی GNP برای تغییر و بهبود خواص محصولات ماکروسکوپی مانند فیلم‌های پلیمری، قطعات پلاستیکی/کامپوزیت، پوشش‌ها و حتی بتن کاملاً با اندازه ریز آنها نامتناسب است.به عنوان مثال، هندسه مسطح، گسترده و در عین حال نازک افزودنی‌های GNP، آنها را برای پوشش موثر سطح بدون افزایش ضخامت پوشش ایده‌آل می‌کند.برعکس، اثربخشی آنها در بهبود عملکرد پوشش اغلب به این معنی است که پوشش کمتری مورد نیاز است یا می‌توان پوشش‌های نازک‌تری را اعمال کرد.ماده GNP همچنین دارای سطح بسیار بالایی است (2600 m2/g).هنگامی که به درستی پراکنده شوند، می توانند به طور قابل توجهی خواص بازدارنده پوشش ها را در برابر مواد شیمیایی یا گازها بهبود بخشند و در نتیجه محافظت در برابر خوردگی و اکسیداسیون را بهبود بخشند.علاوه بر این، از نظر تریبولوژیکی، برش سطحی بسیار پایینی دارند که به بهبود مقاومت در برابر سایش و ضریب لغزش کمک می‌کند که به مقاومت در برابر خراش بهتر پوشش کمک می‌کند و کثیفی، آب، میکروارگانیسم‌ها، جلبک‌ها و غیره را دفع می‌کند. به راحتی می توان درک کرد که چرا حتی مقادیر کمی از افزودنی های GNP می تواند در بهبود خواص طیف وسیعی از محصولاتی که صنعت هر روز از آنها استفاده می کند بسیار مؤثر باشد.
اگرچه آنها، مانند سایر نانوذرات، پتانسیل بالایی دارند، جداسازی و پراکندگی نانوصفحات گرافن به شکلی که بتواند توسط توسعه دهندگان رنگ یا حتی فرمول سازان پلاستیک استفاده شود، کار آسانی نیست.لایه‌برداری از دانه‌های بزرگ‌تر نانوذرات برای پراکندگی کارآمد (و پراکندگی در محصولات پایدار قفسه) برای استفاده در پلاستیک‌ها، فیلم‌ها و پوشش‌ها چالش برانگیز است.
شرکت‌های GNP تجاری معمولاً مورفولوژی‌های مختلفی (تک لایه، چند لایه، قطرهای متوسط ​​مختلف و در برخی موارد با عملکرد شیمیایی افزوده) و فاکتورهای شکلی مختلف (پودر خشک و مایع [بر پایه حلال، بر پایه آب یا رزین) ارائه می‌کنند. مبتنی بر] پراکندگی برای سیستم های پلیمری مختلف).تولیدکنندگان پیشرفته‌تر در تجاری‌سازی گفتند که از نزدیک با فرمول‌سازهای رنگ کار کرده‌اند تا بهترین ترکیب از خواص را در کارآمدترین نسبت‌های رقیق‌سازی برای بهبود کیفیت رنگ بدون تأثیر منفی بر سایر ویژگی‌های کلیدی بیابند.در زیر برخی از شرکت هایی که می توانند کار خود را در زمینه پوشش های محافظ برای فلزات مورد بحث قرار دهند.
محصولات مراقبت از خودرو یکی از اولین و مهم ترین کاربردهای گرافن در صنعت رنگ بودند. عکس: Surf Protection Solutions LLC
یکی از اولین کاربردهای تجاری محصولات حفاظت از فلز گرافن در تزئینات خودرو بود.چه در فرمولاسیون مایع، آئروسل یا موم استفاده شود، این محصولات مراقبت از خودرو با عملکرد بالا را می توان مستقیماً روی رنگ یا کروم خودرو اعمال کرد، براقیت و عمق تصویر (DOI) را بهبود بخشید، ماشین ها را راحت تر تمیز کرد و خواص پاک کنندگی و گشاد شدن را حفظ کرد.حفاظت بسیار برتر از محصولات معمولی است.محصولات تقویت شده با GNP که برخی از آنها مستقیماً به مصرف کنندگان فروخته می شوند و برخی دیگر فقط به سالن های زیبایی فروخته می شوند، با محصولات غنی شده از سرامیک (اکسید) (حاوی سیلیس، دی اکسید تیتانیوم یا مخلوطی از هر دو) رقابت می کنند.محصولات حاوی GNP عملکرد بالاتر و قیمت بالاتری دارند زیرا چندین مزیت مهم را ارائه می دهند که پوشش های سرامیکی نمی توانند ارائه کنند.رسانایی حرارتی بالای گرافن به طور موثر گرما را دفع می کند - یک موهبت برای محصولات مورد استفاده در کاپوت ها و چرخ ها - و رسانایی الکتریکی بالای آن بارهای ساکن را دفع می کند و چسبیدن گرد و غبار را سخت تر می کند.با زاویه تماس بزرگ (125 درجه)، پوشش‌های GNP سریع‌تر و کارآمدتر جریان پیدا می‌کنند و لکه‌های آب را کاهش می‌دهند.خواص ساینده و مانع عالی، بهتر از رنگ در برابر خراش، اشعه ماوراء بنفش، مواد شیمیایی، اکسیداسیون و تاب خوردگی محافظت می کند.شفافیت بالا به محصولات مبتنی بر GNP اجازه می دهد تا ظاهری براق و بازتابنده را که در این بخش بسیار محبوب است، حفظ کنند.
Surface Protective Solutions LLC (SPS) از Grafton، ویسکانسین، سازنده فرمولاسیون با جایگاهی قوی در این بخش بازار، پوشش گرافن مبتنی بر حلال بادوام را می فروشد که سال ها دوام می آورد و رنگ مبتنی بر آب با گرافن تقویت شده را به فروش می رساند.سرم برای لمس سریع که چندین ماه دوام می آورد.هر دو محصول در حال حاضر فقط برای متخصصان زیبایی آموزش دیده و دارای مجوز در دسترس هستند، اگرچه برنامه هایی برای ارائه لوازم آرایشی و سایر محصولات مراقبت های پس از آن به طور مستقیم به مصرف کنندگان در آینده نزدیک وجود دارد.کاربردهای هدف شامل خودروها، کامیون‌ها و موتورسیکلت‌ها می‌شود و گفته می‌شود سایر محصولات در آستانه تجاری‌سازی برای خانه‌ها و قایق‌ها هستند.(SPS همچنین یک محصول آنتیموان/اکسید قلع ارائه می دهد که محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش از سطح را فراهم می کند.)
برت ولسین، رئیس SPS توضیح می‌دهد: «واکس‌ها و درزگیرهای کارناوبای سنتی می‌توانند از سطوح رنگ‌شده از هفته‌ها تا ماه‌ها محافظت کنند.پوشش‌های سرامیکی که در اواسط دهه 2000 به بازار معرفی شدند، پیوند قوی‌تری با بستر ایجاد می‌کنند و سال‌ها مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و شیمیایی، سطوح خود تمیز شونده، مقاومت حرارتی بالاتر و حفظ براقیت را بهبود می‌بخشند.اما نقطه ضعف آنها لکه های آب است.رنگ های سطحی و لکه های سطحی که آزمایش های خودمان نشان داده است که ناشی از انتقال حرارت ضعیف است. به سرعت به سال 2015 که تحقیقات بر روی گرافن به عنوان یک ماده افزودنی آغاز شد. با توسعه محصولات این شرکت بر اساس GNP، محققان دریافتند که لکه های آب و لکه های سطحی (به دلیل تماس با فضولات پرندگان، شیره درختان، حشرات و مواد شیمیایی خشن) به طور متوسط ​​تا 50٪ کاهش می یابد و همچنین مقاومت به سایش بهبود یافته است. به ضریب اصطکاک کمتر.
Applied Graphene Materials plc (AGM, Redcar, UK) شرکتی است که پراکندگی GNP را برای تعدادی از مشتریان در حال توسعه محصولات مراقبت از خودرو تامین می کند.این سازنده 11 ساله گرافن خود را به عنوان یک رهبر جهانی در توسعه و کاربرد پراکندگی GNP در پوشش ها، کامپوزیت ها و مواد کاربردی توصیف می کند.در واقع، AGM گزارش می دهد که صنعت رنگ و پوشش در حال حاضر 80 درصد از تجارت آن را تشکیل می دهد، احتمالاً به این دلیل که بسیاری از اعضای تیم فنی آن از صنعت رنگ و پوشش هستند، که به AGM کمک می کند تا نکات دردناک دو کامپایلر را درک کند و در نهایت، کاربران.
Halo Autocare Ltd. (Stockport، UK) از پراکندگی GNP Genable AGM در دو محصول موم مراقبت از خودرو EZ استفاده می کند.موم گرافن که در سال 2020 منتشر شد، موم کارناوبای T1، موم زنبور عسل و روغن آجیل میوه را با پلیمرها، عوامل مرطوب کننده و GNP ترکیب می کند تا رفتار آب سطحی را تغییر دهد و محافظت طولانی مدت، دانه ها و فیلم های آب عالی، جمع آوری کم آلودگی، به راحتی تمیز می شود، مدفوع پرندگان را از بین می برد و لکه های آب را تا حد زیادی کاهش می دهد.واکس چرخ آلیاژی گرافن همه این مزایا را دارد، اما به طور خاص برای دماهای بالاتر، افزایش سایش چرخ ها و نوک اگزوز طراحی شده است.GNP به پایه موم های میکروکریستالی با دمای بالا، روغن های مصنوعی، پلیمرها و سیستم های رزین قابل درمان اضافه می شود.Halo می گوید که بسته به استفاده، این محصول به مدت 4 تا 6 ماه از چرخ ها محافظت می کند.
جیمز بریگز با مسئولیت محدود (سالمون فیلدز، انگلستان)، که خود را یکی از بزرگترین شرکت های شیمیایی خانگی اروپا معرفی می کند، یکی دیگر از مشتریان AGM است که از پراکندگی های GNP برای توسعه پرایمر ضد خوردگی گرافن Hycote خود استفاده می کند.اسپری آئروسل خشک شدن سریع بدون روی دارای چسبندگی عالی به فلزات و پلاستیک است و توسط افرادی مانند بدنه فروشی ها و مصرف کنندگان برای جلوگیری یا جلوگیری از خوردگی سطوح فلزی و آماده سازی آن سطوح برای رنگ آمیزی و پوشش استفاده می شود.پرایمر بیش از 1750 ساعت حفاظت در برابر خوردگی مطابق با ASTM G-85، ضمیمه 5، و همچنین خواص مانع عالی و انعطاف پذیری بدون ترک در آزمایش مخروط (ASTM D-522) ارائه می دهد.زندگی پرایمرAGM گفت که در طول فرآیند توسعه فرمولاسیون برای به حداکثر رساندن خواص ارزش افزوده و در عین حال محدود کردن تأثیر بر هزینه محصول، از نزدیک با مشتریان کار کرده است.
تعداد و انواع محصولات مراقبت از خودرو افزایش دهنده GNP در بازار به سرعت در حال رشد است.در واقع، وجود گرافن به عنوان یک مزیت عملکردی اصلی تبلیغ می شود و در نمودار محصول برجسته شده است.|James Briggs Ltd. (سمت چپ)، Halo Autocare Ltd. (بالا سمت راست) و Surface Protective Solutions LLCS Surface Protective Solutions LLC (پایین سمت راست)
پوشش‌های ضد خوردگی حوزه‌ای رو به رشد برای GNP هستند که در آن نانوذرات می‌توانند فواصل نگهداری را به میزان قابل توجهی افزایش دهند، آسیب‌های خوردگی را کاهش دهند، حفاظت گارانتی را افزایش دهند و هزینه‌های مدیریت دارایی را کاهش دهند.|Hershey Coatings Co., Ltd.
GNP ها به طور فزاینده ای در پوشش های ضد خوردگی و پرایمرها در محیط های دشوار (C3-C5) استفاده می شوند.آدریان پاتس، مدیر عامل AGM، توضیح داد: "وقتی گرافن به درستی در پوشش‌های مبتنی بر حلال یا آب گنجانده شود، می‌تواند خواص ضد خوردگی عالی ایجاد کند و کنترل خوردگی را بهبود بخشد."با افزایش عمر دارایی ها، کاهش دفعات و هزینه نگهداری دارایی، و برای محصولات مبتنی بر آب یا محصولات حاوی افزودنی های سمی تر مانند روی دیگر مورد نیاز یا استفاده نمی شود.حوزه تمرکز و فرصت در پنج سال آینده.وی افزود: "خوردگی یک موضوع بزرگ است، زنگ زدگی موضوع چندان خوشایندی نیست، زیرا نشان دهنده زوال دارایی مشتری است، این یک مشکل جدی است."
یکی از مشتریان AGM که پرایمر اسپری آئروسل را با موفقیت راه اندازی کرده است Halfords Ltd. مستقر در واشنگتن، بریتانیا، یک خرده فروش پیشرو بریتانیایی و ایرلندی قطعات خودرو، ابزار، تجهیزات کمپینگ و دوچرخه است.پرایمر ضد خوردگی گرافن این شرکت فاقد روی است و آن را دوستدار محیط زیست می کند.گفته می شود که چسبندگی بسیار خوبی به سطوح فلزی از جمله فولاد ملایم، آلومینیوم و زینتک دارد، عیوب سطح کوچک را پر می کند و در عرض 3-4 دقیقه خشک می شود و تنها در 20 دقیقه به رنگ مات قابل سنباده می رسد.همچنین 1750 ساعت آزمایش نمک پاشی و مخروطی را بدون ترک پشت سر گذاشت.به گفته هالفوردز، آستر دارای مقاومت در برابر افتادگی عالی است، اجازه می دهد تا عمق بیشتری از پوشش داده شود، و خواص مانع عالی را برای افزایش قابل توجه عمر پوشش فراهم می کند.علاوه بر این آستر سازگاری بسیار خوبی با آخرین نسل رنگ های پایه آب دارد.
Alltimes Coatings Ltd. از Stroud، انگلستان، متخصص حفاظت در برابر خوردگی سقف های فلزی، از پراکندگی های AGM در سیستم های سقف مایع Advantage Graphene برای ساختمان های صنعتی و تجاری استفاده می کند.این محصول حداقل وزن سقف را افزایش می دهد، مقاوم در برابر آب و هوا و UV، فاقد حلال، ترکیبات آلی فرار (VOCs) و ایزوسیانات است.فقط یک لایه روی سطحی که به درستی آماده شده است اعمال می شود، سیستم دارای مقاومت در برابر ضربه و کشش بالا، قابلیت انبساط عالی و بدون انقباض پس از پخت است.می توان آن را در محدوده دمایی 3-60 درجه سانتیگراد / 37-140 درجه فارنهایت اعمال کرد و مجدداً استفاده کرد.افزودن گرافن به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد و محصول تست اسپری نمک خنثی 10000 ساعته (ISO9227:2017) را پشت سر گذاشته است و عمر گارانتی Autotech را از 20 به 30 سال افزایش می دهد.با وجود ایجاد یک سد بسیار موثر در برابر آب، اکسیژن و نمک، پوشش میکرو متخلخل قابل تنفس است.برای تسهیل نظم و انضباط معماری، Alltimes یک برنامه درسی سیستماتیک توسعه حرفه ای مستمر (CPD) ایجاد کرده است.
Blocksil Ltd. از لیچفیلد، انگلستان، خود را به عنوان یک شرکت پوشش برنده جوایز معرفی می کند که راه حل های پیشرفته صرفه جویی در انرژی و نیروی کار را به مشتریان در صنایع خودروسازی، ریلی، ساختمانی، انرژی، دریایی و هوافضا ارائه می دهد.Blocksil از نزدیک با AGM برای توسعه نسل جدیدی از پوشش‌های ضد خوردگی MT با لایه بالایی تقویت‌شده با گرافن برای فولاد ساختاری در محیط‌های باز و خورنده همکاری کرد.سیستم تک لایه بدون VOC و حلال موجود در رنگ های مختلف، بسیار مقاوم در برابر رطوبت است و برای 50 درصد دوام بیشتر نسبت به محصولات قبلی، از 11800 ساعت تست اسپری نمک خنثی فراتر رفته است.در مقایسه، Blocksil می گوید که پلی وینیل کلرید غیر پلاستیک (UPVC) معمولاً در این آزمایش 500 ساعت دوام می آورد، در حالی که رنگ اپوکسی 250-300 ساعت دوام می آورد.این شرکت همچنین می گوید این رنگ را می توان روی فولاد کمی مرطوب اعمال کرد و از نفوذ آب در مدت کوتاهی پس از استفاده جلوگیری می کند.به عنوان مقاوم در برابر سطح توصیف می شود، تا زمانی که زباله های سست از بین بروند زنگ می زند و بدون حرارت خارجی خشک می شود تا بتوان از آن در مزرعه استفاده کرد.پوشش دارای دامنه کاربرد وسیعی از 0 تا 60 درجه سانتیگراد / 32-140 درجه فارنهایت است و آزمایشات آتش سوزی دقیق را پشت سر گذاشته است (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Test 4 (از جمله EN13501-5:2016-تست 4 ) 4)) مقاوم در برابر گرافیتی هستند و دارای مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش و آب و هوا هستند.گزارش شده است که این پوشش روی دکل‌های پرتابگر در RTÉ (Raidió Teilifís Éireann، دوبلین، ایرلند) و در ماهواره‌های ارتباطی در Avanti Communications Group plc (لندن) و در مسیرهای راه‌آهن قطعه‌بندی‌شده و موازی (SSP) استفاده شده است، جایی که از EN4554 گذشت. -2:2013، R7 تا HL3.
شرکت دیگری که از پوشش‌های تقویت‌شده با GNP برای محافظت از فلز استفاده می‌کند، تامین‌کننده جهانی خودرو Martinrea International Inc. (تورنتو) است که از خودروهای سواری با پوشش پلی‌آمید تقویت‌شده با گرافن (PA، که نایلون نیز نامیده می‌شود) استفاده می‌کند.(به دلیل خواص گرمانرم خوب، تامین کننده GNP NanoXplore Inc. مونترال، مارتینریا را با پوشش تمام کامپوزیتی GNP/PA عرضه کرد.) گزارش شده است که این محصول تا 25 درصد وزن را کاهش می دهد و محافظت در برابر سایش، استحکام برتر و بهبود مواد شیمیایی را ارائه می کند. حفاظت.مقاومت نیازی به تغییر در تجهیزات یا فرآیندهای تولید موجود ندارد.مارتینریا خاطرنشان کرد که عملکرد بهبود یافته این پوشش می تواند کاربرد آن را در طیف وسیع تری از قطعات خودرو، به ویژه خودروهای الکتریکی گسترش دهد.
با تکمیل آزمایش‌های طولانی‌مدت متعدد، حفاظت در برابر خوردگی دریایی و ضد رسوب احتمالاً به یک کاربرد مهم GNP تبدیل خواهد شد.افزودنی گرافن Talga Group Ltd. در حال حاضر در شرایط واقعی اقیانوس بر روی دو کشتی بزرگ در حال آزمایش است.یکی از کشتی ها به تازگی یک بازرسی 15 ماهه را به پایان رسانده بود و گفته شد که مقاطع پوشش داده شده با پرایمر تقویت شده GNP نتایج قابل مقایسه یا بهتری نسبت به نمونه های اصلی بدون تقویت کننده نشان می دهد که قبلاً علائم خوردگی را نشان می داد.|شرکت تارگا گروپ با مسئولیت محدود
بسیاری از توسعه دهندگان رنگ و تولیدکنندگان گرافن به سختی مشغول توسعه پوشش های ضد خوردگی/ضد رسوب برای صنایع دریایی بوده اند.با توجه به آزمایش‌های گسترده و طولانی‌مدت مورد نیاز برای کسب تاییدیه در این زمینه، اکثر شرکت‌هایی که با آنها مصاحبه کردیم، نشان دادند که محصولات آنها هنوز در مرحله آزمایش و ارزیابی هستند و توافق‌نامه‌های عدم افشا (NDAs) آنها را از بحث درباره کارشان در این زمینه باز می‌دارد. رشته.هر کدام بیان کردند که آزمایشات انجام شده تا به امروز مزایای قابل توجهی را از ترکیب GNP در روسازی های دریایی نشان داده است.
یکی از شرکت هایی که قادر به توضیح بیشتر در مورد کار خود نبود، 2D Materials Pte مستقر در سنگاپور است.Ltd. که تولید GNP را در مقیاس آزمایشگاهی در سال 2017 و در مقیاس تجاری در سال گذشته آغاز کرد.محصولات گرافن این شرکت به طور خاص برای صنعت رنگ طراحی شده است و این شرکت گفت که از سال 2019 با دو تا از بزرگترین تامین کنندگان پوشش ضد خوردگی دریایی برای توسعه رنگ و پوشش برای این بخش همکاری کرده است.2D Materials همچنین گفت که با یک شرکت بزرگ فولادی برای ترکیب گرافن در روغن‌هایی که برای محافظت از فولاد در طول حمل و نقل و ذخیره‌سازی استفاده می‌شود، همکاری می‌کند.به گفته Chwang Chie Fu، متخصص در کاربرد مواد دو بعدی، "گرافن بیشترین تاثیر را بر روی پوشش های کاربردی دارد."به عنوان مثال، برای پوشش های ضد خوردگی در صنایع دریایی، روی یکی از مواد اصلی است.از گرافن می توان برای کاهش یا جایگزینی روی در این پوشش ها استفاده کرد.افزودن کمتر از ۲ درصد گرافن می‌تواند عمر این پوشش‌ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد، به این معنی که این امر آن را به ارزش پیشنهادی بسیار جذابی تبدیل می‌کند که رد کردن آن سخت است.
Talga Group Ltd. (پرت، استرالیا)، یک شرکت آند باتری و گرافن که در سال 2010 تأسیس شد، اوایل سال جاری اعلام کرد که افزودنی گرافن Talcoat برای آغازگرها نتایج مثبتی در آزمایش‌های اقیانوسی واقعی نشان داده است.این افزودنی به طور خاص برای استفاده در پوشش‌های دریایی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی، کاهش اتلاف رنگ در اکوسیستم‌های آبی و بهبود عملکرد با افزایش فاصله حوض خشک فرموله شده است.قابل ذکر است، این افزودنی پراکنده خشک می تواند در پوشش ها در محل گنجانده شود، که نشان دهنده توسعه تجاری قابل توجهی از محصولات GNP است، که معمولاً به عنوان پراکندگی مایع برای اطمینان از اختلاط خوب عرضه می شوند.
در سال 2019، این افزودنی با یک پرایمر اپوکسی دو بسته از یک تامین کننده پیشرو پوشش پیش مخلوط شد و به عنوان بخشی از یک آزمایش دریایی برای ارزیابی عملکرد پوشش در محیط‌های خشن دریایی، روی بدنه یک کشتی کانتینری بزرگ 700 متر مربع / 7535 فوت مربع اعمال شد.(برای ارائه یک خط پایه واقعی، یک پرایمر با برچسب سنتی در جای دیگری برای تشخیص هر محصول استفاده شد. سپس هر دو آغازگر پوشش داده شدند.) در آن زمان، این کاربرد بزرگترین کاربرد گرافن در جهان به حساب می آمد.کشتی تحت یک بازرسی 15 ماهه قرار گرفت و طبق گزارش‌ها، بخش‌های پوشانده شده با آغازگر تقویت‌شده GNP عملکردی قابل مقایسه یا بهتر از خط پایه بدون تقویت داشتند، که قبلاً نشانه‌هایی از خوردگی را نشان می‌داد.آزمایش دوم شامل مخلوط کردن ماده افزودنی پودر شده GNP توسط اپلیکاتور رنگ با رنگ اپوکسی دو بسته دیگری از یکی دیگر از تامین‌کنندگان برجسته رنگ و اسپری کردن آن بر روی بخش قابل توجهی از ظرف بزرگ بود.دو پرونده قضایی همچنان ادامه دارد.تالگا خاطرنشان کرد که محدودیت‌های سفر مرتبط با بیماری همه‌گیر همچنان بر سفرهای بین‌المللی تأثیر می‌گذارد و اخبار مربوط به نحوه عملکرد پوشش در کشتی دوم را به تأخیر می‌اندازد.گفته می شود که با تشویق این نتایج، تالگا در حال توسعه پوشش های دریایی ضد رسوب، پوشش های ضد میکروبی برای فلز و پلاستیک، پوشش های ضد خوردگی برای قطعات فلزی حجیم و پوشش های مانع برای بسته بندی های پلاستیکی است.
پروژه توسعه GNP که در ماه مارس توسط آزمایشگاه تحقیقاتی مواد پیشرفته Toray Industries, Inc. (توکیو) اعلام شد، مورد توجه توسعه دهندگان فرمولاسیون پوشش قرار گرفت، از جمله ایجاد یک محلول گرافن با پراکندگی بسیار ریز، که گفته می شود سیالیت عالی از خود نشان می دهد.رسانایی بالا همراه با هدایت الکتریکی و حرارتی بالا.کلید توسعه، استفاده از یک پلیمر منحصر به فرد (بی نام) است که گفته می شود ویسکوزیته را با مهار تجمع نانوصفحات گرافن کنترل می کند و در نتیجه مشکل دیرینه ایجاد پراکندگی های GNP با غلظت بالا را حل می کند.
در مقایسه با پراکندگی‌های GNP معمولی، محصول جدید تورای با سیالیت بالا، که حاوی پلیمر منحصربه‌فردی است که ویسکوزیته را با جلوگیری از تجمع نانوذرات گرافن کنترل می‌کند، پراکندگی‌های GNP بسیار غلیظ و بسیار ریز با رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا و سیالیت افزایش یافته برای سهولت در جابجایی و جابجایی تولید می‌کند. مخلوط کردن.|Torey Industries Co., Ltd.
Eiichiro Tamaki، محقق Toray، توضیح می‌دهد: «گرافن نازک‌تر تمایل دارد راحت‌تر جمع شود، که سیالیت را کاهش می‌دهد و استفاده از محصولات ترکیبی پراکندگی را سخت‌تر می‌کند.برای جلوگیری از مشکل چسبندگی، نانوصفحات معمولاً در محلول با غلظت کم رقیق می شوند.با این حال، این امر دستیابی به غلظت کافی برای استفاده کامل از گرافن را دشوار می کند.پراکندگی GNP بسیار ظریف و افزایش سیالیت برای سهولت در جابجایی و ترکیب.گفته می شود که کاربردهای اولیه شامل باتری ها، مدارهای الکترونیکی برای چاپ و پوشش های ضد خوردگی برای جلوگیری از نفوذ آب و اکسیژن است.این شرکت به مدت 10 سال در حال تحقیق و تولید گرافن بوده و ادعا می کند که فناوری پراکندگی را برای مقرون به صرفه تر کردن گرافن توسعه داده است.تاماکی خاطرنشان کرد: محققان معتقدند این پلیمر منحصربه‌فرد هم بر خود نانوصفحات و هم بر محیط پراکندگی اثر می‌گذارد و گفت که این پلیمر به‌ویژه با حلال‌های بسیار قطبی خوب کار می‌کند.
با توجه به تمام مزایای بالقوه ای که GNP ارائه می دهد، جای تعجب نیست که بیش از 2300 پتنت مرتبط با GNP برای مشاغل و دانشگاه ها صادر شده است.کارشناسان رشد قابل توجهی را برای این فناوری پیش بینی می کنند و می گویند که بیش از 45 صنعت از جمله رنگ ها و پوشش ها را تحت تاثیر قرار خواهد داد.چندین عامل مهم مانع رشد حذف می شوند.اول، نگرانی‌های زیست‌محیطی، بهداشت و ایمنی (EHS) ممکن است برای نانوذرات جدید مشکل ایجاد کند، زیرا تأییدیه‌های نظارتی (مانند سیستم REACH (ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی) اتحادیه اروپا) کاهش می‌یابد.علاوه بر این، تعدادی از تامین کنندگان مواد تقویت کننده GNP را به طور گسترده آزمایش کرده اند تا بهتر بفهمند هنگام پاشش چه اتفاقی می افتد.سازندگان گرافن به سرعت به این نکته اشاره می‌کنند که از آنجایی که GNP از گرافیت معدنی طبیعی ساخته می‌شود، فرآیند آن‌ها ذاتاً نسبت به بسیاری از افزودنی‌های دیگر با محیط زیست سازگارتر است.چالش دوم دریافت مقدار کافی با قیمت مقرون به صرفه است، اما با گسترش سیستم های تولیدی تولیدکنندگان به این موضوع نیز رسیدگی می شود.
Tarek Jalloul از Lead Carbon Technologies، یک پروژه فناوری NanoXplore، توضیح می‌دهد: «موانع اصلی ورود گرافن به صنعت، ظرفیت تولید سازندگان گرافن، همراه با هزینه‌های تاریخی بالای محصول بوده است.این دو مانع در حال رفع شدن هستند و محصولات تقویت‌شده با گرافن وارد فاز تجاری می‌شوند، زیرا شکاف قدرت و قیمت در حال کاهش است.به عنوان مثال، شرکت شخصی من در سال 2011 تاسیس شد و اکنون می تواند 4000 تن در تن در سال تولید کند، طبق تحقیقات IDTechEx (بوستون)، ما بزرگترین تولید کننده گرافن در جهان هستیم.مرکز تولید جدید ما کاملاً خودکار است و دارای ساختار مدولار است که در صورت نیاز به گسترش به راحتی قابل تکرار است.یکی دیگر از موانع اصلی برای کاربردهای صنعتی گرافن، عدم تایید مقررات است، اما این در حال حاضر اتفاق می افتد.
ولزین می افزاید: «خواص ارائه شده توسط گرافن می تواند تأثیر زیادی بر صنعت رنگ و پوشش داشته باشد.در حالی که گرافن نسبت به سایر افزودنی ها هزینه بالاتری در هر گرم دارد، اما در مقادیر کم استفاده می شود و مزایای مثبتی را به همراه دارد که هزینه طولانی مدت آن مقرون به صرفه است.توسعه ?پوشش های گرافن??
پاتس افزود: "این چیزها کار می کند و ما می توانیم نشان دهیم که واقعا خوب است."افزودن گرافن به یک دستور غذا، حتی در مقادیر بسیار کم، می تواند خواص دگرگونی ایجاد کند.
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
پوشش در اکثر عملیات تکمیل فلز که در آن فقط مناطق خاصی از سطح قطعه نیاز به پردازش دارد استفاده می شود.در عوض، ماسک را می توان در سطوحی که نیازی به درمان نیست یا باید از آن اجتناب کرد، استفاده کرد.این مقاله بسیاری از جنبه‌های پوشش فلزی، از جمله کاربردها، تکنیک‌ها و انواع مختلف پوشش مورد استفاده را پوشش می‌دهد.
بهبود چسبندگی، افزایش مقاومت در برابر خوردگی و تاول، و کاهش تعامل پوشش با قطعات نیاز به پیش تصفیه دارد.