V oblasti materiálovej vedy a inžinierstva je snaha o zlepšenie trvanlivosti materiálu nepretržitým úsilím. Jedným z najsľubnejších pokrokov v tejto oblasti je použitie práškového náteru grafénu. Ako popredný dodávateľ práškového náteru grafénu som nadšený, že sa môžem ponoriť do toho, ako tento inovatívny povlak môže výrazne zlepšiť trvanlivosť materiálov.
Pochopenie grafénu a jeho vlastností
Grafén je jediná vrstva atómov uhlíka usporiadaných v dvojrozmernej plástovej mriežke. Je to základný štrukturálny prvok iných uhlíkových alotropov vrátane grafitu, dreveného uhlia, uhlíkových nanorúrok a fullerénov. Graphene má mimoriadne vlastnosti, vďaka ktorým je hra - menič v odvetví povlaku.
V prvom rade je grafén neuveriteľne silný. Je asi 200 -krát silnejší ako oceľ podľa hmotnosti, napriek tomu je tiež extrémne ľahký. Tento pomer vysokej pevnosti - k hmotnosti je kľúčovým faktorom jeho schopnosti zvýšiť trvanlivosť materiálov. Grafén má navyše vynikajúcu elektrickú a tepelnú vodivosť, vysokú flexibilitu a veľkú plochu. Tieto vlastnosti prispievajú k jeho účinnosti ako materiálu na poťahovanie.
Mechanizmy práškového náteru grafénu pri zlepšovaní trvanlivosti
Ochrana proti bariére
Jedným z primárnych spôsobov, ako lak pre grafénový prášok zlepšuje trvanlivosť materiálu, je poskytnutie fyzickej bariéry. Pri aplikovaní na povrch materiálu tvorí grafén hustú nepretržitú vrstvu, ktorá pôsobí ako štít proti faktorom prostredia. Táto bariéra zabraňuje penetrácii vlhkosti, kyslíka a ďalších korozívnych látok. Napríklad v prípade kovových substrátov sú vlhkosť a kyslík hlavnými vinníkmi v korózii. Blokovaním prístupu na kovový povrch môže grafénový povlak výrazne predĺžiť životnosť kovu.
Unikátna štruktúra grafénu tiež hrá úlohu pri jeho bariérovej funkcii. Štruktúra mriežky voštinovej mriežky je tak pevne zabalená, že môže účinne zabrániť difúzii malých molekúl. Toto je obzvlášť dôležité v aplikáciách, kde je materiál vystavený tvrdému chemickému prostrediu. Napríklad v priemysle chemického spracovania môže zariadenie potiahnuté grafénovým práškom odolať útoku kyselín, alkalisov a iných korozívnych chemikálií.
Vylepšené mechanické vlastnosti
Grafénové práškové povlaky môže tiež zvýšiť mechanické vlastnosti materiálov. Pri začlenení do povlakovej matice môže grafén posilniť povlak a podkladový materiál. Vysoká pevnosť grafénu pomáha rovnomernejšie distribuovať stres na povrchu materiálu, čím sa znižuje pravdepodobnosť praskania a deformácie.
V prípade polymérov môže pridanie grafénového prášku do poťahu založeného na polyméri zlepšiť jeho tvrdosť, odolnosť proti oderu a rezistenciu na náraz. Napríklad v automobilových aplikáciách sú autá čiastočne potiahnuté polymérnymi povlakmi s vylepšenými polymérmi odolnejšími voči škrabancom a priehlbinám. To nielen zlepšuje estetický vzhľad vozidla, ale tiež si zachováva jeho štrukturálnu integritu v priebehu času.
Flexibilita grafénu navyše umožňuje povlaku prispôsobiť sa pohybu a deformácii podkladového materiálu bez praskania. To je rozhodujúce v aplikáciách, kde materiál podlieha dynamickému zaťaženiu, napríklad v leteckých komponentoch alebo športovom vybavení.
Self - liečenie a anti - nosenie vlastností
Niektoré pokročilé nátery v prášku grafénu majú vlastné liečivé vlastnosti. Keď je povlak poškodený, grafén sa môže znovu zariadiť, aby opravil malé trhliny a škrabance. Táto schopnosť hojenia samovyčania pomáha udržiavať integritu povlaku a základného materiálu, čím sa zlepšuje trvanlivosť.
Pokiaľ ide o vlastnosti anti - opotrebenia, koeficient s nízkym trením spoločnosti Graphene môže znížiť opotrebenie medzi dvoma kontaktnými povrchmi. Napríklad v častiach strojov môže grafénový práškový povlak pôsobiť ako mazivo, čím sa znižuje trecie sily a zabráni predčasnému opotrebeniu. Toto je obzvlášť prospešné vo vysokej rýchlosti a aplikáciách s vysokým obsahom zaťaženia, kde tradičné mazivá nemusia stačiť.
Aplikácie grafénového práškového povlaku na vylepšenie trvanlivosti
Stavebný priemysel
V stavebníctve sú materiály ako oceľ, betón a drevo neustále vystavené prvkom. Na ochranu týchto materiálov pred koróziou, zvetrávaním a biologickou degradáciou sa môže použiť povlak prášku grafénu. Napríklad oceľové konštrukcie v mostoch a budovách môžu byť potiahnuté grafénom, aby sa zabránilo hrdzaveniu. To nielen zaisťuje bezpečnosť štruktúry, ale v priebehu času tiež znižuje náklady na údržbu.
Betón môže mať úžitok aj z práškového povlaku grafénu. Poter môže zlepšiť trvanlivosť betónu zabránením prenikaniu vody a rastu škodlivých mikroorganizmov. To je obzvlášť dôležité v pobrežných oblastiach, kde sú betónové štruktúry vystavené slanej vode a vysokej vlhkosti.
Automobilový priemysel
Automobilový priemysel je ďalšou oblasťou, v ktorej môže mať významný vplyv na prášok grafénu. Ako už bolo spomenuté vyššie, môže zlepšiť odolnosť exteriérov automobilov škrabancov a oderu, čím sa vozidlo zdá byť dlhšie. Okrem toho v motore a ďalších mechanických častiach môžu grafénové povlaky znížiť trenie a opotrebenie, zlepšiť palivovú účinnosť a znižovať požiadavky na údržbu.
Grafénový prášok sa môže použiť aj v elektrických komponentoch automobilov. Vynikajúca elektrická vodivosť grafénu môže pomôcť efektívnejšie rozptýliť teplo, čím zabráni prehriatiu a predĺženiu životnosti elektronických zariadení vo vozidle.
Morský priemysel
V morskom prostredí sú materiály vystavené tvrdej kombinácii slanej vody, vysokej vlhkosti a UV žiareniu. Grafénový prášok môže poskytnúť vynikajúcu ochranu lodí, pobrežných platforiem a iných morských štruktúr. Funkcia bariéry povlaku môže zabrániť korózii spôsobenej slanou vodou, zatiaľ čo jej schopnosť odolávať UV žiareniu môže zabrániť degradácii samotného povlaku.
Napríklad trupy lodí potiahnutých grafénovým práškom môžu znížiť ťah vo vode, čím sa zlepší palivová účinnosť. Poter môže tiež zabrániť rastu morských organizmov na trupe, čo je bežným problémom v morskom priemysle.
Naše výrobky na náter grafénového prášku
Ako dodávateľ grafénového práškového povlaku ponúkame celý rad produktov vysokej kvality prispôsobených rôznym aplikáciám. Naše povlaky sú formulované pomocou pokročilých výrobných techník na zabezpečenie rovnomernej disperzie grafénu a optimálneho výkonu.
MámeTermosetový náter na akrylové, ktorý kombinuje vynikajúce vlastnosti kyseliny akrylovej a termosetingových polymérov s výhodami grafénu. Tento povlak je vhodný pre aplikácie, kde je potrebný vysoký lesk a dobrý chemický odpor, napríklad v automobilovom a nábytkovom priemysle.
NášDobrý vyrovnávací prášok povlakje navrhnutý tak, aby poskytoval hladký a rovnomerný povrchový povrch. Pridanie grafénu zvyšuje jeho trvanlivosť, čo je ideálne pre aplikácie, v ktorých je rozhodujúci vzhľad a dlhoročný výkon.
Ďalším produktom v našom portfóliu jePolyesterový polyuretánový prášok. Tento povlak ponúka kombináciu vysokej flexibility, vynikajúcej priľnavosti a vynikajúcej trvanlivosti. Všeobecne sa používa v stavebníctve a priemyselných odvetviach.
Záver
Grafénové práškové povlaky ponúka revolučné riešenie na zlepšenie trvanlivosti materiálov. Prostredníctvom ochrany bariéry, zlepšenia mechanických vlastností a ďalších mechanizmov môže predĺžiť životnosť materiálov v širokej škále aplikácií. Ako popredný dodávateľ práškového náteru grafénu sa zaväzujeme poskytovať výrobky vysokej kvality a inovatívne riešenia, ktoré uspokoja rôzne potreby našich zákazníkov.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o našich výrobkoch na náter grafénového prášku alebo o konkrétnych požiadavkách na vaše projekty, vyzývame vás, aby ste nás kontaktovali kvôli obstarávaniu a ďalšej diskusii. Náš tím expertov je pripravený vám pomôcť pri hľadaní najvhodnejšieho riešenia poťahovania pre vašu aplikáciu.
Odkazy
- Geim, AK a Novoselov, KS (2007). Vzostup grafénu. Nature Materials, 6 (3), 183 - 191.
- Ferrari, AC, Bonaccorso, F., Fal'ko, V., Novoselov, KS, Roche, S., & Bøggild, P. (2015). Cesta vedy a techniky pre grafén, súvisiace dvojrozmerné kryštály a hybridné systémy. NanoScale, 7 (11), 4598 - 4810.
- Wang, X., & Feng, X. (2012). Materiály založené na graféne na konverziu a skladovanie energie. Chemical Society Reviews, 41 (16), 5300 - 5330.