ایجاد پوشش اپوکسی اصلاح شده با نانوحامل کربنی و چارچوب کامپوزیتی جهت محافظت از خوردگی حفره ای در سازه های هوافضایی

مقدمه:خوردگی حفره ای یکی از مخرب ترین انواع تخریب موضعی فلزات در محیط های حاوی یون کلرید است و تهدیدی جدی برای سازه های هوافضایی به شمار می رود. پوشش های اپوکسی متداول به دلیل نفوذپذیری و فقدان سازوکارهای حفاظتی فعال، کارایی محدودی در مهار این نوع خوردگی دارند. هدف این پژوهش، توسعه یک پوشش اپوکسی اصلاح شده با نانوکامپوزیت هیبریدی اکسید گرافن کاهش یافته (rGO) و چارچوب فلزی–آلی زئولیتی (ZIF-۸) به منظور افزایش مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و بهبود خاصیت خودترمیمی است.روش:فیلم های اپوکسی–نانوکامپوزیت با افزودن ۰/۵ درصد وزنی از rGO، ZIF-۸ و نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-۸ تهیه و بر روی زیرلایه فولادی اعمال شدند. مشخصه یابی ساختاری و ریزساختاری با آزمون های FT-IR و FE-SEM انجام شد. عملکرد ضدخوردگی پوشش ها در شرایط خراش دار و بدون خراش با استفاده از آزمون های امپدانس الکتروشیمیایی (EIS)، مه نمکی تا ۴۵ روز، جدایش کاتدی و چسبندگی Pull-off ارزیابی شد.یافته ها: نتایج نشان داد پوشش حاوی نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-۸/EPC بالاترین مقاومت الکتروشیمیایی، کمترین نفوذپذیری الکترولیت و بیشترین پایداری حفاظتی را در میان نمونه ها دارد. این پوشش در آزمون EIS نمونه های خراش خورده افزایش پایدار مقاومت کل را نشان داد و در آزمون مه نمکی، گسترش خوردگی پس از ۴۵ روز عمدتا به ناحیه خراش محدود ماند. همچنین، بهبود قابل توجه استحکام چسبندگی و تشکیل ریزساختار یکنواخت در تصاویر FE-SEM مشاهده شد.نتیجه گیری: پوشش اپوکسی تقویت شده با نانوکامپوزیت هیبریدی rGO–ZIF-۸ به دلیل اثر هم افزای سد فیزیکی اکسید گرافن کاهش یافته و رهایش کنترل شده یون های Zn²⁺ و لیگاندهای ZIF-۸، عملکرد ضدخوردگی و خودترمیمی برتری نسبت به پوشش های مرجع ارائه داد. این سامانه می تواند به عنوان گزینه ای امیدبخش برای افزایش دوام و حفاظت سازه های فلزی، به ویژه در صنایع هوافضا و محیط های خورنده، مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

خوردگی حفره ای ، پوشش اپوکسی ، اکسیدگرافن کاهش یافته ، چارچوب فلزی آلی ، خودترمیمی