Khả năng bảo vệ kim loại bằng lớp phủ nanocomposite thông minh
Đề tài nghiên cứu do tác giả Lê Minh Đức, trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng làm chủ nhiệm. Đề tài thực hiện nhằm nghiên cứu khả năng bảo vệ thông minh của lớp phủ hữu cơ được biến tính bằng các hạt nanocomposite vỏ lõi – lõi là TiO2, vỏ là lớp polyaniline dẫn điện (TiO2/Pani).
Chống ăn mòn kim loại đã trở nên cấp thiết
do những ảnh hưởng to lớn của nó đến nền kinh tế. Lớp phủ hữu cơ thường được
phủ lên bề mặt kim loại do có thể tạo nên một lớp phủ sít chặt để chóng ăn mòn.
Lớp phủ thông minh (Smart Coating) được nghiên cứu nhiều trong hai thập niên
vừa qua. Ưu điểm nổi bật của lớp phủ thông minh là có thể tự hạn chế, ngăn chặn
quá trình ăn mòn cho nền kim loại xảy ra tại lớp tiếp xúc kim loại – lớp phủ. Lớp
phủ hữu cơ thông minh – lớp phủ poly (vinyl butyral) được biến tính bằng các
hạt nanocomposite loại vỏ lõi – lõi là TiO2, vỏ là polyaniline.
Polymer phân tán được chọn là polyvinyl butyral (PVP)- là loại polymer sau khi
đóng rắn, tạo được lớp phủ khá bền, bám chắc trên nền kim loại. Phương pháp
quét thế Kelvin là một phương pháp mới để chứng minh khả năng bảo vệ thông minh
của màng.
Kết quả thực nghiệm cho thấy, hạt nanocomposite
thu được có dạng hình cầu, kích thước nhỏ hơn 100nm, sản phẩm hạt nano khá đồng
nhất. Màng hữu cơ PVP có thể biến tính được bằng các hạt nanocomposite TiO2/Pani.
Màng đã thể hiện được khả năng chống ăn mòn thông minh qua các thí nghiệm đo
thế hở mạch, đo quét thế Kelvin. Bên cạnh đó, khả năng bảo vệ thông minh của
màng được thể hiện qua sự di chuyển thế ăn mòn về phía dương hơn sau một thời
gian ăn mòn xảy ra, đưa kim loại nền về trạng thái thụ động. Qua kết quả đo
tách màng bằng phương pháp quét thế Kelvin có thể khẳng định thêm kết quả của
thể hở mạch. Với tác dụng tự bảo vệ này, tốc độ tách màng đã giảm nhanh. Một
vài kết quả đo tổng trở cũng chứng minh thêm cho tính chất này.
Tạp chí KH&CN, số 01/2012, trường Đại học Đà Nẵng