خوردگي در چدنها

به‌طور كلي ۶ روش براي كنترل خوردگي مطرح شده است:
طراحي، انتخاب مواد، پوشش، استفاده از بازدارنده، حفاظت كاتدي و آندي
در دنيا بر روي نانوپوشش‌هابسيار كار شده است و نانوپوشش‌هاي بسياري گسترش پيدا كرده است. اما نفوذ نانوفناوري در روش‌هاي ديگر كنترل خوردگي بسيار ضعيف بوده است.
– نانوپوشش‌ها

۱- پوشش‌هاي نانوهيدروكسي‌آپاتيد براي ايمپلنت‌هاي مورد استفاده در بدن انسان شركت IMCO با استفاده از تكنيك الكتروفورتيك در دماي محيط نانوساختار هيدروكسي آپاتيد را بر روي انواع ايمپلنت‌ها پوشش مي‌دهد. اين ايمپلنت‌ها كاربردهاي مختلف در دندانپزشكي و اورتوپدي دارند. روش‌هاي قديمي شامل پاشش حرارتي و رسوب‌دهي شيميايي مي‌شدند كه ورود نانون به اين عرصه، دو فايده اساسي را به‌دنبال داشت:

فايده اول افزايش استحكام باند مي‌باشد. در روش‌هاي قديمي اعمال پوشش هيدروكسي آپاتيد، استحكام چسبندگي پوشش بسيار پايين است. به‌طوري‌كه به اصطلاح عملي، در روش پاشش حرارتي، MPa30 و در رسوب‌دهي شيميايي MPa 14 است. اما اين روش باعث مي‌شود كه استحكام چسبندگي به حدود MPa60 برسد.

فايده دوم، بهبود مقاومت خوردگي است. اين پوشش‌هاي نانويي ۱۰۰% فشرده و۱۰۰% كريستالي است، كه باعث مي‌شود مشكل انحلال آمورفي اين پوشش حل شود و البته فشرده بودن باعث مي‌شود كه مايعات بدن تحت تماس با فلز قرار نگيرند. جريان پلاريزاسيون خوردگي در اين حالت ۳۰۰ بار كمتر از حالتي است كه به ۲ روش قديمي پاشش حرارتي و رسوب‌دهي شيميايي پوشش داده شده است.
۲- پوشش‌هاي چند لايه‌اي نانويي براي مصارف نظامي و غيرنظامي

اخيراً پوشش‌هايي گسترش پيدا كردند كه داراي چندين لايه هستند كه هر لايه در اين پوشش، هدف خاصي را دنبال مي‌كنند. اين پوشش‌ها با توجه به گزارش‌هايي كه شده است داراي مصارف نظامي و غيرنظامي است. اين پوشش‌ها هدف‌هاي چندي را دنبال مي‌كند كه عبارتند از:
۱- كاهش هزينه چرخه عمر ۲- كاهش هزينه نگهداري تجهيزات ۳- كاهش آلودگي‌هاي محيطي»اين پوشش‌ها در چرخنده‌ها، موتورها، سوئيچ‌هاي الكترونيكي و سنسورها كاربرد فراوان دارد.

يكي از خصوصيات منحصر به فرد اين پوشش اين است كه زماني كه پوشش‌ها آسيب ديده و بايد عوض شوند، به‌راحتي از روي سطح برداشته مي‌شود. همچنين در بين لايه‌هاي اين پوشش از لايه‌هاي حس‌گر استفاده مي‌شود كه قادر است آسيب‌ديدگي مكانيكي و خوردگي را تشخيص دهد. شركت NANOMAG، پوشش‌هايي از جنس نانو كامپوزيت كه مقاوم در برابر خوردگي مي‌باشد، توليد مي‌كند كه اين پوشش‌ها جايگزين پوشش‌هاي پايه كروم خطرناك مي‌شود كه براي آلياژهاي منيزيم مخصوصاً براي احتياجات صنايع خودروسازي، هوا – فضا و هوانوردي مناسب مي‌باشد. منيزيم كه يك سوم از آلومينيوم و ۸۰ درصد از فولاد سبك‌تر است به‌طور فزاينده‌اي از زمان اولين حضورش در ماشين‌هاي مسابقه در طول سال‌هاي ۱۹۲۰، براي اين هدف استفاده شده است. كاربردهاي آلياژهاي پايه منيزيم هم‌اكنون تا پوشش‌هاي دنده، لوله‌هاي چندشاخه ورودي، و پوشش‌هاي سرسيلندرها نيز امتداد پيدا كرده و حتي چرخ‌ها، بخش‌هاي بدنه و قسمت‌هاي اصلي فرمان را نيز در بر گرفته است.

خواصي مانند قدرت بالا نسبت به وزن (در مقايسه با ضريب وزن) و ارتعاش‌گيري خوب (جذب ارتعاش) صدا و لرزش، با استفاده از تكنيك‌هاي ريخته‌گري تحت فشار، توليد آسان قطعات را به‌همراه دارد و استفاده متداول و رايجي در بخش‌هايي مانند هوا – فضا و دستگاه‌هاي الكترونيكي قابل حمل دارد. اما منيزيم به‌دليل واكنش‌پذيري بالا، مقاومت پاييني در برابر خوردگي دارد، از اين‌رو نياز استفاده از پوشش‌هاي مناسب برروي سطوح منيزيمي بسيار احساس مي‌شود.
از هدفهاي رشد و توسعه پروژه NaNoMAG فراهم آوردن امكاني مي‌باشد كه از طريق آن روكش‌هاي نانوكامپوزيتي (مركب) كه تميز و سازگار با طبيعت هستند شكل گيرد كه اقتصادي‌تر و مقرون به صرفه‌تر نيز خواهد بود. همچنين اين پوشش‌ها مقاومت‌هاي بهتري هم براي خوردگي و ساييدگي خواهند داشت.
براي ايجاد اين پوشش‌ها از روش‌هاي پلاسمايي رسوب شيميايي بخار (PECVD)، پلاسمايي رسوب فيزيكي بخار (PEPVD) و همچنين فناوري Sol-gel استفاده مي‌شود.

۳- پوشش‌هاي نانو با يون‌هاي بازدارنده خوردگي
شركت ناماديكس (Namadics) بر روي نوعي از پوشش‌هاي كامپوزيت فعاليت مي‌كند كه اثر حفاظتي بسيار خوبي از خود نشان مي‌دهد. اين پوشش‌ها با استفاده از تكنيك Layer-by-Layer assembly و يا lectrostaticself assembly ساخته مي‌شود. در اين پوشش‌هاي نانوكامپوزيتي لايه لايه، يون‌هاي بازدارنده خوردگي قرار داده مي‌شود تا بتواند با نفوذ به سطح فلز پايه، آن‌ها را در برابر خوردگي محافظت كند و لايه انتهايي يك لايه سدكننده سيليكاتي است. اين پوشش‌ها نيز حفاظت خوردگي خوبي در مقايسه با پوشش‌هاي كروم نشان مي‌دهد و مي‌تواند جايگزين مناسبي براي آن‌ها باشد (با توجه به اين‌كه پوشش-هاي كروم به علت آلودگي‌هاي زيست محيطي در حال انقراض است).