Niemieccy naukowcy udowodnili, że cząstki fosforanu cynku w formie płatków dużo lepiej chronią przed korozją niż standardowo stosowane cząstki kuliste. To odkrycie, które wykorzystać będzie można przy budowie konstrukcji stalowych dla architektury i infrastruktury.
Fot. Ollmann / INM
Struktury dla architektury, infrastruktury i przemysłu stoczniowego muszą być bardzo trwałe – od tego zależy ludzkie bezpieczeństwo. Dlatego tak ważne jest zabezpieczenie stalowych dźwigarów i płytek przed korozją, której rozwojowi sprzyja tlen z powietrza, para wodna i sól.
Powszechnie stosowanym w tym celu rozwiązaniem jest powłoka antykorozyjna z cząsteczkami fosforanu cynku. Naukowcy z INM – Leibniz Institute for New Materials dokonali jednak jej drobnej modyfikacji. Zamiast kulistych cząstek fosforanu cynku zastosowali płatki – cząstki o 10-krotnie większej długości niż grubości.
Mur z fosforanu cynku
Już pierwszy eksperyment z nowymi cząstkami dał bardzo obiecujące wyniki. Okazało się, że dzięki swojej anizotropii (odmiennym właściwościom w zależności od kierunku przestrzennego) wykazują one lepszą rozpuszczalność niż cząsteczki kuliste. Dzięki temu więcej jonów fosforanowych dostaje się do roztworu, a repasywacja metalu, na przykład uszkodzonego mechanicznie, jest szybsza i skuteczniejsza.
Ponadto, jak wyjaśnia Carsten Becker-Willinger – chemik stojący na czele oddziału Nanomers, odkryto, że płatki fosforanu cynku w obrębie powłoki układają się jeden na drugim niczym cegły tworzące ścianę. Penetracja takiej powłoki przez cząsteczki gazu jest utrudniona, muszą bowiem znaleźć one drogę poprzez „szczeliny w ścianie”. W rezultacie proces korozji postępuje dużo wolniej.
Korozja spowolniona!
Ostatecznie płytki z fosforanu cynku okazały się bezkonkurencyjne, jeśli chodzi o skuteczność. Naukowcy zanurzyli w roztworach elektrolitów dwie płytki stalowe, jedną zabezpieczoną powłoką z kulistymi cząsteczkami, drugą – z płatkami. Pierwsza płytka zaczęła rdzewieć już po kilku godzinach od rozpoczęcia eksperymentu, podczas gdy druga nawet po trzech dniach pozostała w idealnym stanie.
Źródło: european-coatings.com
