Yeni ve Güçlü Bir Süperhidrofobik Kaplama
Lotustan ilham alınarak geliştirilen süperhidrofobik kaplama, arayüzeyinin ıslanmaması ve benzersiz çok fazlı temas özellikleriyle araştırmacıların ilgisini çekiyor. Bununla birlikte; kırılgan hiyerarşik yapılar, flor içeren kimyasalların kullanımı ve alt tabaka alanları için katı gereksinimler bu alanda sorun oluşturmayı sürdürüyor.
Çin Bilimler Akademisi (IOCAS) Okyanusoloji Enstitüsü’nden Prof. Hou Baorong ve Prof. Duan Jizhou öncülüğündeki araştırma ekibi, kısa süre önce yaptıkları açıklamada, geniş uygulama alanı ve substrattan bağımsız sprey kaplama yöntemi aracılığıyla flor içermeyen reaktiflerle ZnO@STA@PDMS isimli mekanik ve güçlü bir süperhidrofobik kaplama geliştirdiklerini bildirdi. Çalışma, 10 Ekim’de Materials & Design’da yayınlandı.
Hiyerarşik, sert mikro ölçekli yumru gözenekli yapı, nano ölçekli parçacıklar ve kaplamanın son derece düşük yüzey enerjisi, su itici süperhidrofobikliğe katkıda bulunuyor. Üretilir üretilmez süperhidrofobik hale gelen kaplamanın |Z|10mHz değeri, Q235 karbon çeliğinden üç kat daha yüksektir. Substratın Icorr’u, süperhidrofobik ZnO@STA@ PDMS kaplama ile sprey kaplamadan sonra iki büyüklük derecesi azalır, bu da üstün bir korozyona dayanıklı performans sağlar.
Hazırlanan süperhidrofobik kaplama, 30’dan fazla bant soyma döngüsüne ve 400 cm’lik aşınma mesafesine dayanabilir ve böylece iyi bir mekanik stabilite gösterir. Yüksek bağıl nem ile simüle edilmiş deniz atmosferi koşullarında, NaCl tuz parçacıklarının higroskopik ve
sıvılaşma hareketleri kaydedilirken, ilk olarak ilgi çekici bir anlık, kendi kendine birleşme fenomeni gözlemlendi.
Çıplak Q235 karbon çeliği üzerindeki tuzlu su damlacığının kenar kısmındaki korozyon hasarı, daha hızlı iyon transferi ve yüksek miktardaki oksijen nedeniyle iç kısımdan daha
şiddetliydi. Süperhidrofobik kaplama, tuz çözünmesi ve ani kendi kendine birleşme fenomenine dayanan, umut vaat edici bir atmosferik korozyon önleme performansı
gösterdi.
Düşük ara yüzey yapışma kuvveti, düşük yüzey enerjisi ve hava yastığı kaynaklı Cassie çok fazlı kontakları, ıslaklık önleyici tuzlu (salin) su damlacığının performansına ve korozyon önleme özelliğine katkıda bulunmuştur.
Çalışmanın yazışmadan sorumlu ana yazarı Doçent Zhang Binbin, “Bu fenomen, yüksek bağıl nem ile deniz atmosferik ortamında sunulan süperhidrofobik malzemeler için yeni bir korozyon önleyici mekanizma sağlıyor” açıklamasını yaptı.
Kaynak
More information: Binbin Zhang et al, Robust, scalable and fluorine-free superhydrophobic anti-corrosion coating with shielding functions in marine
submerged and atmospheric zones, Materials & Design (2022). DOI: 10.1016/j.matdes.2022.111246
Provided by Chinese Academy of Sciences / https://phys.org/news/2022-10-robust-superhydrophobic-coating.html
