Graffin - Diogelu Cyrydu Ecogyfeillgar

Diogelu Graffin a Cyrydu

Gan fod strwythurau dur wedi bodoli, mae'r posibilrwydd o lygru wedi achosi pryder cynnal a chadw. Yn ôl Sefydliad Cyrydu'r Byd, mae cyrydu'n arwain at $2.5tr o ddifrod i strwythurau dur bob blwyddyn – tua 3-4% o CMC blynyddol gwledydd diwydiannol. Mae nifer o opsiynau i leihau difrod a chostau cysylltiedig, megis galvanu gyda sinnc, cromiwm a metelau eraill. Mae nifer o'r metelau hyn yn destun pwysau dwys oherwydd eu dosbarthiad REACH.

Mae'r primerau diogelu cyrydu mwyaf cyflogedig ar gyfer amgylchoedd cyrydol iawn (a nodweddir yn ISO 12944-2018 fel amgylchedd CX) yn canolbwyntio ar fformiwleiddio epocsid sy'n llawn sinc (cynnwys sinc dros 80%), mewn rhai achosion wedi'u newid naill ai gyda systemau binder hynod soffistigedig a/neu pigiadau diogelu cyrydu ychwanegol. Ar gyfer amgylcheddau llai cyrydol, mae pigiadau diogelu cyrydu goddefol fel ffosffadau fel arfer yn ddigonol.

Mae Zinc wedi'i drefnu fel gwenwynig pysgod eithriadol a bydd yn cael ei ollwng fel sinnc ocsid, sydd hefyd yn hynod o wenwynig pysgod, yng ngham olaf cylch bywyd gorchuddion diogelu cyrydu drwy gydol ymosodiad cyrydol. Bydd hyn yn arwain at halogi amgylcheddol ger y gwaith adeiladu dur. Yn 2012, rhyddhaodd llywodraeth Tsieina fandad i ostwng sinc mewn primerau diogelu cyrydu i gynyddu diogelu'r amgylchedd pan gyflogir systemau o'r fath.

Ar yr un pryd, Kirkland (Kirkland, N.T., Schiller, T., Medhekar.N.; Birbilis, N (2012). Archwiliograffînfel amddiffyniad cyrydu". Dangosodd Corrosion Science 56 (Mawrth 2012), 1 – 4) y gallai graffin fod yn gystadleuydd fel asiant diogelu cyrydu.

Yn 2016, ramezanzadeh (Ramezanzadeh B, Niroumandrad S, Ahmadi A, et al. Gwella perfformiad atal a diogelu cyrydu cotiau epocsid drwy drosglwyddo graffeg ocsid amino ymarferol yn wlyb, Gwyddoniaeth Corrosion, 2016, 103: 283-304) wedi sefydlu gostyngiad yn y dirywiad mewn ailsefyll epocsid yn dilyn ychwanegu 0. Sefydlodd 1 pwysau % o graffeg amino-swyddogaethol ocsid. Credir y gallai graffeg ocsid adweithio â hydroxyl ïonau, a bod ïonau clorin yn cael eu hatal rhag troi i mewn i'r cotiau.

Gan ddechrau yn 2012, ysgogodd yr astudiaethau'r Chweched Elfen i ddechrau gweithio ar fenter llywodraeth Tsieina i greu primer diogelu cyrydu sinc is, gan gymysgu powdrau sinc â graffin ar gyfer perfformiad gwell.

Cyflogi math o graffin sydd wedi'i ddatblygu'n arbennig, a adwaenir fel SE1132, a gronynnau powdr sinnc mawr (D50 uwchben 10 μm), Gallai'r Chweched Elfen brofi bod cyfuniad o 25 pwysau % powdr sinnc ac un pwysau % o'r math hwn o graffene, a sefydlwyd ar ffilm sych, yn arwain at berfformiad diogelu cyrydu rhagorol mewn primer 2k-epocsid. Gellid cyflawni 3,000 o oriau mewn amodau profi chwistrell halen safonol (50 +/- 5 g o sodiwm clorid fesul liter o ddŵr ar 35°C +/- 2°C, 50 μm trwch ffilm sych)( gweler ffigur 1b). Mae'r canfyddiad hwn bellach yn cael ei ddiogelu gan batent a roddwyd yn Tsieina a'r Unol Daleithiau (Patent Rhif CN201210108771.3, Patent UDA Rhif US9982142B2).

Esboniad o'r Llwyddiant:

  • Mae gan Graphene faint ochrol sylweddol (i gyfeiriad xy, tua μm yr un) gyda drwch isel iawn ar raddfa nano-fesurydd (< 3="" nm).="" this="" kind="" of="" particle="" creates="" a="" high="" pigment="" volume="" concentration="" applying="" the="" density="" of="" 2200="" kg/m³.="" for="" the="" calculation,="" the="" volume="" of="" every="" particle="" must="" be="" calculated="" founded="" on="" the="" dimensions.="" conventional="" formulas="" are="" unsuitable.="" the="" result="" of="" this="" high="" pigment="" volume="" concentration="" is="" that="" even="" with="" one="" weight="" %,="" many="" particles="" are="" present,="" substantially="" boosting="" the="" barrier="" properties="" of="" the="" coating="" system="" (see="" figure="" 1="">

 

  • Oherwydd ei dargludedd trydanol, mae graffin hefyd yn cefnogi sinnc yn ei ymddygiad diogelu cathod drwy adeiladu rhwydwaith trydanol dwysach. Mae hyn yn hwyluso gwaedu carlam oddi ar y cerrynt cyrydu.

(a) Schematic of rGO dispersed in a coating layer, compared to spherical nanofillers or without coating; (b) Salt spray testing indicates the better anti-corrosive performance for SE1132-containing epoxy primer compared to conventional primer; (c) A rack in Nantong, China, applied with SE1132-enhanced anti-corrosive primer.

Ffigur 1. (a)Trefnydd rGO wedi'i wasgaru mewn haen orchuddio, o'i gymharu â nanoffilwyr ysbïol neu heb orchuddio;(b)Mae profion chwistrell halen yn dangos y perfformiad gwrth-lygrol gwell ar gyfer primer epocsid sy'n cynnwys SE1132 o'i gymharu â primer confensiynol;(c)Roedd rasys yn Nantong, Tsieina, yn berthnasol i primer gwrth-lygrol SE1132. Credyd Delwedd: Y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.

Enghreifftiau Ymarferol

Ar wahân i SE1132, mae'r Chweched Elfen wedi dangos bod ygraffînmathau Gellir cyflogi SE1133 a SE1233 fel ychwanegion diogelu cyrydu mewn systemau primer. I bob pwrpas, mae defnyddwyr yn Tsieina ac yn Ewrop wedi ychwanegu fformiwleiddio primer gan gynnwys graffin i'r farchnad (gweler ffigur 2).

Graphene powder products and graphene coatings products.

Ffigur 2.Cynhyrchion powdr graffin a chynhyrchion cotiau graffîn. Credyd Delwedd: Y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.

Yn fyd-eang yn gyntaf, mae primer diogelu cyrydu sy'n seiliedig ar graffin wedi'i gyflogi i orchuddio wal fewnol ac allanol codi dur gwaith ynni gwynt oddi ar y tir ym mis Rhagfyr 2014. Dilysodd nifer o asesiadau paent o'r gwaith adeiladu dur, a berfformiwyd yn 2015 a 2019, berfformiad eithriadol y system orchuddio sy'n cynnwys y primer diogelu cyrydu.

The graphene anti-corrosion coating system used in the wind turbine in 2014 to 2019.

 Ffigur 3.Y system cotiau gwrth-lygru graffîn a ddefnyddiwyd yn y tyrbin gwynt yn 2014 i 2019. Credyd Delwedd: Y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.

Yn arbennig yn Tsieina, mae mwy o wrthrychau wedi'u gorchuddio â primerau sy'n seiliedig ar graffin, sydd i'w gweld yn Ffigurau 4 a 5.

Graphene-based primer used in coastal radar base

Ffigur 4.Primer sy'n seiliedig ar graffin a ddefnyddir mewn sylfaen radar arfordirol. Credyd Delwedd: Y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.

Graphene-based primers used in railway ancohrage.

Ffigur 5.Primerau sy'n seiliedig ar graffin a ddefnyddir mewn ancohrage rheilffordd. Credyd Delwedd: Y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.

Mewn menter ychwanegol, cyfnewidiodd y Chweched Elfen i gronynnau sinnc o faint is (D50 rhwng 3 μm a 7 μm). Yn yr achos hwn, roedd yn ddigonol cyfuno 0.6 – 0.8 pwysau% o SE1132 gyda 25 pwysau% i 28 pwysau % y powdr sinnc (pob un yn seiliedig ar ffilm sych) i gael canlyniadau rhagorol o ran diogelu cyrydu.

Mae ymchwil yn mynd rhagddo i fanylu ymhellach ar gapasiti mwyaf graffin fel asiant diogelu cyrydu mewn amgylcheddau hynod heriol.

Mae Technoleg Deunyddiau'r Chweched Elfen (Changzhou) ar flaen y gad o ran gweithgynhyrchu cynhyrchion graffin a graffîn gyda swm gweithgynhyrchu presennol o 400 t/a a chyfleuster hygyrch o 1000 t/a ers mis Ebrill 2020. Mae'r mathau graffin a graffîn ocsid o'r Chweched Elfen wedi'u cofrestru REACH. Mae'r Chweched Elfen yn meddu ar ISO 9001-2015, ISO 14001-2015 ac ardystiad IATF 16949

Mae'r wybodaeth hon wedi'i defnyddio, ei hadolygu a'i haddasu o ddeunyddiau a ddarparwyd gan y Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co.,Ltd.

I gael rhagor o wybodaeth am y ffynhonnell hon, ewch iY Chweched Elfen (Changzhou) Technoleg Deunyddiau Co,Ltd.