Frakcje nanocząstek znacznie zwiększają skuteczność ochronnych farb, powłok, podkładów i wosków do metalu.
Wykorzystanie nanocząstek grafenu do znacznej poprawy wydajności to stosunkowo nowy, ale szybko rozwijający się obszar zastosowań w przemyśle farbiarskim.
Chociaż ich zastosowanie w produktach do ochrony metali jest dość nowe – skomercjalizowane dopiero w ciągu ostatnich kilku lat – udowodniono, że nanocząsteczki grafenu (NNP) mają ogromny wpływ na właściwości podkładów, powłok, farb, wosków, a nawet smarów.Chociaż typowy współczynnik kontroli ciśnienia waha się od kilku dziesiątych do kilku procent, prawidłowy dodatek PNB stanie się wielofunkcyjnym dodatkiem, który może znacznie wydłużyć żywotność i trwałość powłoki, poprawić odporność chemiczną, odporność na korozję, odporność na utlenianie i ścieranie opór.;nawet pomaga powierzchni łatwo usunąć wodę i brud.Ponadto PNB często działają jako synergiści, pomagając innym suplementom działać skuteczniej przy niższych stężeniach bez utraty skuteczności.Nanocząsteczki grafenu są już stosowane komercyjnie w produktach do ochrony metali, począwszy od samochodowych uszczelniaczy, sprayów i wosków, a skończywszy na podkładach i farbach stosowanych przez producentów samochodów, wykonawców robót budowlanych, a nawet konsumentów.Więcej zastosowań (takich jak morskie podkłady i farby przeciwporostowe/antykorozyjne) znajduje się na końcowych etapach testów i oczekuje się, że zostaną wprowadzone na rynek w ciągu najbliższych kilku lat.
Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze (Manchester, Wielka Brytania) jako pierwsi wyizolowali jednowarstwowy grafen w 2004 roku, za co w 2010 roku otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.Nanocząsteczki grafenu — wielowarstwowa postać grafenu dostępna od różnych dostawców o różnej grubości i średniej wielkości cząstek — to płaskie/łuskowate nanowymiarowe dwuwymiarowe formy węgla.Podobnie jak w przypadku innych nanocząstek, zdolność PNB do zmiany i poprawy właściwości produktów makroskopowych, takich jak folie polimerowe, części plastikowe/kompozytowe, powłoki, a nawet beton, jest całkowicie nieproporcjonalna do ich niewielkich rozmiarów.Na przykład płaska, szeroka, ale cienka geometria dodatków GNP czyni je idealnymi do zapewnienia skutecznego pokrycia powierzchni bez zwiększania grubości powłoki.I odwrotnie, ich skuteczność w poprawie wydajności powlekania często oznacza, że wymagana jest mniejsza ilość powłoki lub można nakładać cieńsze powłoki.Materiał GNP ma również bardzo dużą powierzchnię (2600 m2/g).Odpowiednio rozproszone mogą znacznie poprawić właściwości barierowe powłok dla chemikaliów lub gazów, co skutkuje lepszą ochroną przed korozją i utlenianiem.Ponadto, z tribologicznego punktu widzenia, mają bardzo niskie ścinanie powierzchni, co przyczynia się do poprawy odporności na zużycie i współczynnika poślizgu, co pomaga nadać powłoce lepszą odporność na zarysowania i odpycha brud, wodę, mikroorganizmy, algi itp. Biorąc pod uwagę te właściwości, łatwo zrozumieć, dlaczego nawet niewielkie ilości dodatków GNP mogą być tak skuteczne w poprawie właściwości szerokiej gamy produktów używanych na co dzień w przemyśle.
Chociaż one, podobnie jak inne nanocząstki, mają ogromny potencjał, izolowanie i dyspergowanie nanocząstek grafenu w formie, którą mogą wykorzystać twórcy farb, a nawet formulatorzy tworzyw sztucznych, nie jest łatwe.Rozwarstwianie większych agregatów nanocząstek w celu wydajnej dyspersji (i dyspersji w produktach o przedłużonej trwałości) do stosowania w tworzywach sztucznych, filmach i powłokach okazało się wyzwaniem.
Komercyjne przedsiębiorstwa PNB zazwyczaj oferują różne morfologie (jednowarstwowe, wielowarstwowe, różne średnie średnice i, w niektórych przypadkach, z dodatkową funkcjonalnością chemiczną) i różne formy (suchy proszek i płyn [na bazie rozpuszczalnika, wody lub żywicy na bazie] dyspersji dla różnych układów polimerowych).Producenci najbardziej zaawansowani w komercjalizacji powiedzieli, że ściśle współpracowali z formulatorami farb, aby znaleźć najlepszą kombinację właściwości przy najbardziej efektywnych proporcjach rozcieńczania, aby poprawić jakość farby bez negatywnego wpływu na inne kluczowe właściwości.Poniżej przedstawiamy kilka firm, które mogą omówić swoją pracę w dziedzinie powłok ochronnych do metali.
Produkty do pielęgnacji samochodów były jednymi z pierwszych i najbardziej znaczących zastosowań grafenu w przemyśle lakierniczym.Zdjęcie: Surf Protection Solutions LLC
Jedno z pierwszych komercyjnych zastosowań grafenowych produktów do ochrony metali dotyczyło wykończenia samochodów.Niezależnie od tego, czy są stosowane w postaci płynnej, aerozolowej czy woskowej, te wysokowydajne produkty do pielęgnacji samochodu można nakładać bezpośrednio na lakier samochodowy lub chrom, poprawiając połysk i głębię obrazu (DOI), ułatwiając czyszczenie samochodu oraz zachowując właściwości czyszczące i rozszerzające.ochrona jest znacznie lepsza niż w przypadku produktów konwencjonalnych.Produkty o podwyższonym PNB, z których część jest sprzedawana bezpośrednio konsumentom, a inne tylko salonom kosmetycznym, konkurują z produktami wzbogaconymi ceramiką (tlenkami) (zawierającymi krzemionkę, dwutlenek tytanu lub ich mieszaninę).Produkty zawierające PNB mają wyższą wydajność i wyższą cenę, ponieważ oferują kilka ważnych korzyści, których nie mogą zapewnić powłoki ceramiczne.Wysoka przewodność cieplna grafenu skutecznie rozprasza ciepło — dobrodziejstwo dla produktów stosowanych w maskach i kołach — a jego wysoka przewodność elektryczna rozprasza ładunki elektrostatyczne, utrudniając przywieranie kurzu.Dzięki dużemu kątowi zwilżania (125 stopni) powłoki GNP spływają szybciej i wydajniej, redukując plamy wodne.Doskonałe właściwości ścierne i barierowe lepiej chronią lakier przed zarysowaniami, promieniami UV, chemikaliami, utlenianiem i wypaczaniem.Wysoka przezroczystość pozwala produktom opartym na PNB zachować błyszczący, odblaskowy wygląd, który jest bardzo popularny w tym sektorze.
Surface Protective Solutions LLC (SPS) z Grafton w stanie Wisconsin, producent preparatów o silnej pozycji w tym segmencie rynku, sprzedaje trwałą powłokę grafenową na bazie rozpuszczalnika, która utrzymuje się przez lata, oraz farbę na bazie wody wzbogaconą grafenem.Serum do szybkich poprawek, które utrzymują się przez kilka miesięcy.Oba produkty są obecnie dostępne tylko dla przeszkolonych i licencjonowanych kosmetyczek, chociaż w najbliższej przyszłości planuje się oferowanie kosmetyków i innych produktów do pielęgnacji bezpośrednio konsumentom.Docelowe zastosowania obejmują samochody, ciężarówki i motocykle, a inne produkty, o których mówi się, że są bliskie komercjalizacji dla domów i łodzi.(SPS oferuje również antymon/tlenek cyny, który zapewnia ochronę powierzchni przed promieniowaniem UV).
„Tradycyjne woski i sealanty carnauba mogą chronić lakierowane powierzchnie od tygodni do miesięcy” — wyjaśnia Brett Welsien, prezes SPS.„Powłoki ceramiczne, wprowadzone na rynek w połowie 2000 roku, tworzą silniejsze wiązanie z podłożem i zapewniają wieloletnią odporność na promieniowanie UV i chemikalia, samoczyszczące powierzchnie, wyższą odporność na ciepło i lepszą trwałość połysku.Jednak ich słabością są plamy po wodzie.farba na powierzchni i smugi na powierzchni, które, jak wykazały nasze własne testy, są spowodowane słabym przenoszeniem ciepła Szybko do 2015 r., kiedy rozpoczęto badania nad grafenem jako dodatkiem W 2018 r. byliśmy pierwszą firmą w USA, która oficjalnie wprowadziła dodatek grafenu do farb rozwoju produktów firmy w oparciu o PNB, badacze stwierdzili, że plamy wodne i plamy powierzchniowe (spowodowane kontaktem z ptasimi odchodami, sokami drzew, owadami i agresywnymi chemikaliami) zostały zmniejszone średnio o 50%, a także zwiększona odporność na ścieranie dzięki do niższego współczynnika tarcia.
Applied Graphene Materials plc (AGM, Redcar, Wielka Brytania) to firma dostarczająca dyspersje PNB wielu klientom opracowującym produkty do pielęgnacji samochodów.11-letni producent grafenu określa się jako światowy lider w opracowywaniu i stosowaniu dyspersji GNP w powłokach, kompozytach i materiałach funkcjonalnych.W rzeczywistości AGM informuje, że branża farb i powłok stanowi obecnie 80% jej działalności, prawdopodobnie dlatego, że wielu członków jej zespołu technicznego pochodzi z branży farb i powłok, co pomaga AGM zrozumieć problemy dwóch kompilatorów i ostatecznie, użytkownicy..
Firma Halo Autocare Ltd. (Stockport, Wielka Brytania) wykorzystuje dyspersję AGM Genable GNP w dwóch produktach woskowych EZ do pielęgnacji samochodów.Wydany w 2020 r. wosk grafenowy do paneli karoserii łączy wosk karnauba T1, wosk pszczeli i olej z orzechów owocowych z polimerami, środkami zwilżającymi i PNB, aby zmienić zachowanie wód powierzchniowych i zapewnić długotrwałą ochronę, doskonałe perełki i warstwy wody, niski poziom zbierania brudu, łatwy w czyszczeniu, eliminuje ptasie odchody i znacznie zmniejsza plamy po wodzie.Wosk do kół ze stopu grafenu ma wszystkie te zalety, ale został specjalnie zaprojektowany do wyższych temperatur, zwiększonego zużycia kół i końcówek wydechu.GNP jest dodawany do bazy wysokotemperaturowych wosków mikrokrystalicznych, olejów syntetycznych, polimerów i utwardzalnych systemów żywicznych.Halo mówi, że w zależności od użytkowania produkt będzie chronił koła przez 4-6 miesięcy.
James Briggs Ltd. (Salmon Fields, Wielka Brytania), która określa się jako jedna z największych europejskich firm chemii gospodarczej, jest kolejnym klientem AGM wykorzystującym dyspersje PNB do opracowania grafenowego podkładu antykorozyjnego Hycote.Bezcynkowy szybkoschnący aerozol w aerozolu ma doskonałą przyczepność do metali i tworzyw sztucznych i jest używany przez ludzi, takich jak warsztaty blacharskie i konsumenci, do zatrzymania lub zapobiegania korozji powierzchni metalowych oraz do przygotowania tych powierzchni do malowania i powlekania.Podkład zapewnia ponad 1750 godzin ochrony przed korozją zgodnie z normą ASTM G-85, załącznik 5, a także doskonałe właściwości barierowe i elastyczność bez pękania w teście stożkowym (ASTM D-522).żywotność podkładu.AGM powiedział, że ściśle współpracował z klientami podczas procesu opracowywania receptury, aby zmaksymalizować właściwości o wartości dodanej przy jednoczesnym ograniczeniu wpływu na koszt produktu.
Liczba i rodzaje produktów do pielęgnacji samochodów zwiększających PNB na rynku szybko rosną.W rzeczywistości obecność grafenu jest reklamowana jako główna korzyść w zakresie wydajności i jest zaznaczona na karcie produktu.|James Briggs Ltd. (po lewej), Halo Autocare Ltd. (na górze po prawej) i Surface Protective Solutions LLCSurface Protective Solutions LLC (na dole po prawej)
Powłoki antykorozyjne to rosnący obszar zastosowań PNB, w którym nanocząsteczki mogą znacznie wydłużyć okresy między przeglądami, zmniejszyć szkody spowodowane korozją, wydłużyć ochronę gwarancyjną i obniżyć koszty zarządzania aktywami.|Hershey Coatings Co., Ltd.
PNB są coraz częściej stosowane w powłokach antykorozyjnych i podkładach w trudnych środowiskach (C3-C5).Adrian Potts, dyrektor generalny AGM, wyjaśnił: „Właściwie włączony do powłok na bazie rozpuszczalnika lub wody, grafen może nadać doskonałe właściwości antykorozyjne i poprawić kontrolę korozji”.wpływ poprzez wydłużenie okresu eksploatacji aktywów, zmniejszenie częstotliwości i kosztów konserwacji aktywów, a w przypadku produktów na bazie wody lub produktów zawierających bardziej toksyczne dodatki, takie jak cynk, nie są już wymagane ani stosowane.obszar zainteresowania i możliwości w ciągu najbliższych pięciu lat.„Korozja to poważna sprawa, rdza to niezbyt przyjemny temat, bo oznacza niszczenie majątku klienta, to poważny problem” – dodał.
Klientem firmy AGM, który z powodzeniem wprowadził podkład w aerozolu, jest Halfords Ltd. z siedzibą w Waszyngtonie w Wielkiej Brytanii, wiodący brytyjski i irlandzki sprzedawca detaliczny części samochodowych, narzędzi, sprzętu kempingowego i rowerów.Grafenowy podkład antykorozyjny firmy nie zawiera cynku, dzięki czemu jest bardziej przyjazny dla środowiska.Mówi się, że ma doskonałą przyczepność do powierzchni metalowych, w tym stali miękkiej, aluminium i Zintec, wypełnia małe niedoskonałości powierzchni i wysycha w ciągu 3-4 minut do matowego wykończenia, które można szlifować w zaledwie 20 minut.Przeszedł również 1750 godzin testów w mgle solnej i stożku bez pęknięć.Według Halfords podkład ma doskonałą odporność na zacieki, pozwala na większą głębokość powłoki i zapewnia doskonałe właściwości barierowe, co znacznie wydłuża żywotność powłoki.Ponadto podkład wykazuje doskonałą kompatybilność z najnowszą generacją farb wodnych.
Firma Alltimes Coatings Ltd. ze Stroud w Wielkiej Brytanii, specjalizująca się w zabezpieczaniu dachów metalowych przed korozją, stosuje dyspersje AGM w płynnych systemach pokryć dachowych Advantage Graphene dla budynków przemysłowych i handlowych.Produkt zwiększa minimalną wagę dachu, jest odporny na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV, nie zawiera rozpuszczalników, lotnych związków organicznych (LZO) i izocyjanianów.Na odpowiednio przygotowaną powierzchnię nakładana jest tylko jedna warstwa, system charakteryzuje się odpornością na uderzenia i dużą elastycznością, doskonałą rozciągliwością i brakiem skurczu po utwardzeniu.Można go nakładać w zakresie temperatur 3-60°C/37-140°F i ponownie nakładać.Dodatek grafenu znacznie poprawia odporność na korozję, a produkt przeszedł 10 000-godzinny test neutralnej mgły solnej (ISO9227:2017), wydłużając okres gwarancji Autotech z 20 do 30 lat.Pomimo tworzenia wysoce skutecznej bariery dla wody, tlenu i soli, mikroporowata powłoka jest oddychająca.Aby ułatwić dyscyplinę architektoniczną, Alltimes opracował systematyczny program ustawicznego doskonalenia zawodowego (CPD).
Blocksil Ltd. z Lichfield w Wielkiej Brytanii opisuje siebie jako wielokrotnie nagradzaną firmę produkującą powłoki, dostarczającą zaawansowane rozwiązania oszczędzające energię i pracę klientom z branży motoryzacyjnej, kolejowej, budowlanej, energetycznej, morskiej i lotniczej.Blocksil ściśle współpracował z AGM w celu opracowania nowej generacji powłok antykorozyjnych MT ze wzmocnioną grafenem warstwą wierzchnią do stali konstrukcyjnej w otwartych i korozyjnych środowiskach.Dostępny w różnych kolorach, wolny od lotnych związków organicznych i rozpuszczalników, system jednowarstwowy jest wyjątkowo odporny na wilgoć i przekroczył 11 800 godzin testów w neutralnej mgle solnej, zapewniając o 50% większą trwałość niż poprzednie produkty.Dla porównania Blocksil twierdzi, że nieplastyfikowany polichlorek winylu (UPVC) zwykle wytrzymuje w tym teście 500 godzin, podczas gdy farba epoksydowa trwa 250-300 godzin.Firma twierdzi również, że farba może być nakładana na lekko wilgotną stal i zapobiega przenikaniu wody wkrótce po aplikacji.Opisany jako odporny na powierzchnie, będzie rdzewieć, dopóki luźne zanieczyszczenia zostaną usunięte i utwardza się bez zewnętrznego ciepła, dzięki czemu można go używać w terenie.Powłoka ma szeroki zakres zastosowań od 0 do 60°C/32-140°F i przeszła rygorystyczne testy ogniowe (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Test 4 (w tym EN13501-5:2016-test 4 4)) są odporne na graffiti i mają doskonałą odporność na promieniowanie UV i warunki atmosferyczne.Zgłoszono, że powłoka została zastosowana na masztach wyrzutni w RTÉ (Raidió Teilifís Éireann, Dublin, Irlandia) i na satelitach komunikacyjnych w Avanti Communications Group plc (Londyn) oraz na segmentowych i równoległych torach kolejowych (SSP), gdzie przeszła normę EN45545 -2:2013, R7 do HL3.
Inną firmą stosującą powłoki wzmocnione PNB do ochrony metalu jest globalny dostawca motoryzacyjny Martinrea International Inc. (Toronto), który wykorzystuje samochody osobowe powlekane poliamidem (PA, zwanym także nylonem) wzmocnionym grafenem.(Ze względu na dobre właściwości termoplastyczne, dostawca z Montrealu, GNP NanoXplore Inc., dostarczył firmie Martinrea całkowicie kompozytową powłokę GNP/PA). Produkt ma zmniejszyć wagę o 25 procent i zapewnia doskonałą ochronę przed zużyciem, zwiększoną wytrzymałość i ulepszone właściwości chemiczne ochrona.odporność nie wymaga żadnych zmian w istniejących urządzeniach lub procesach produkcyjnych.Martinrea zauważył, że ulepszone działanie powłoki może rozszerzyć jej zastosowanie na szerszą gamę komponentów samochodowych, zwłaszcza pojazdów elektrycznych.
Wraz z zakończeniem wielu długoterminowych testów ochrona przed korozją morską i przeciwporostowa prawdopodobnie staną się ważnym zastosowaniem PNB.Dodatek grafenowy Talga Group Ltd. jest obecnie testowany w rzeczywistych warunkach oceanicznych na dwóch dużych statkach.Jeden ze statków właśnie zakończył 15-miesięczną inspekcję i stwierdzono, że sekcje pokryte podkładem wzmocnionym GNP wykazały porównywalne lub lepsze wyniki niż oryginalne próbki bez wzmocnienia, które już wykazywały oznaki korozji.|Targa Group Co., Ltd.
Wielu twórców farb i producentów grafenu ciężko pracowało nad opracowaniem powłok antykorozyjnych/przeciwporostowych dla przemysłu morskiego.Biorąc pod uwagę szeroko zakrojone i długotrwałe testy wymagane do uzyskania zatwierdzenia w tym obszarze, większość firm, z którymi przeprowadziliśmy wywiady, wskazała, że ich produkty są nadal w fazie testów i oceny, a umowy o zachowaniu poufności (NDA) uniemożliwiają im omawianie ich pracy w pole.każdy stwierdził, że przeprowadzone do tej pory testy wykazały znaczne korzyści z włączenia PNB do nawierzchni morskich.
Jedną z firm, która nie była w stanie szczegółowo opisać swojej pracy, jest Singapurska firma 2D Materials Pte.Ltd., która w 2017 roku rozpoczęła produkcję PNB na skalę laboratoryjną, a rok temu na skalę komercyjną.Jej produkty grafenowe są specjalnie zaprojektowane dla przemysłu farbiarskiego, a firma poinformowała, że od 2019 roku współpracuje z dwoma największymi dostawcami morskich powłok antykorozyjnych w celu opracowania farb i powłok dla tego sektora.2D Materials powiedział również, że współpracuje z dużą firmą stalową w celu włączenia grafenu do olejów używanych do ochrony stali podczas transportu i przechowywania.Według Chwang Chie Fu, eksperta w dziedzinie aplikacji materiałów 2D, „największy wpływ na powłoki funkcjonalne ma grafen”.„Na przykład w przypadku powłok antykorozyjnych w przemyśle morskim cynk jest jednym z głównych składników.Grafen może być użyty do zmniejszenia lub zastąpienia cynku w tych powłokach.Dodanie mniej niż 2% grafenu może znacznie wydłużyć żywotność tych powłok, co sprawia, że jest to bardzo atrakcyjna propozycja, której trudno odmówić”.
Talga Group Ltd. (Perth, Australia), założona w 2010 roku firma produkująca anody do akumulatorów i grafen, ogłosiła na początku tego roku, że dodatek grafenu Talcoat do podkładów wykazał pozytywne wyniki w rzeczywistych testach oceanicznych.Dodatek został specjalnie opracowany do stosowania w powłokach morskich w celu poprawy odporności na korozję, zmniejszenia utraty farby w ekosystemach wodnych i poprawy wydajności poprzez wydłużenie okresu między suchymi dokami.Warto zauważyć, że ten dyspergowalny na sucho dodatek może być włączony do powłok in situ, co stanowi znaczący komercyjny rozwój produktów GNP, które są zwykle dostarczane jako ciekłe dyspersje, aby zapewnić dobre mieszanie.
W 2019 r. dodatek został wstępnie zmieszany z dwuskładnikowym podkładem epoksydowym od wiodącego dostawcy powłok i nałożony na kadłub dużego kontenerowca o powierzchni 700 m²/7535 stóp² w ramach próby morskiej w celu oceny działania powłoki w trudnych warunkach morskich.(Aby zapewnić realistyczną linię bazową, w celu odróżnienia każdego produktu zastosowano tradycyjny oznakowany podkład w innym miejscu. Oba podkłady zostały następnie pokryte powłoką nawierzchniową). W tamtym czasie to zastosowanie było uważane za największe na świecie zastosowanie grafenu.Statek przeszedł 15-miesięczną inspekcję, a sekcje pokryte podkładem wzmocnionym PNB podobno działały porównywalnie lub lepiej niż linia podstawowa bez wzmocnienia, która już wykazywała oznaki korozji.Drugi test polegał na tym, że aplikator farby zmieszał sproszkowany dodatek GNP na miejscu z inną dwuskładnikową farbą epoksydową innego wiodącego dostawcy farb i spryskał nią znaczną część dużego pojemnika.Wciąż toczą się dwa procesy.Talga zauważył, że ograniczenia podróży związane z pandemią nadal wpływają na podróże międzynarodowe, opóźniając informacje o tym, jak działa zasięg na drugim statku.Zachęcony tymi wynikami, Talga ma opracowywać przeciwporostowe powłoki morskie, powłoki przeciwbakteryjne do metalu i tworzyw sztucznych, powłoki antykorozyjne do dużych części metalowych oraz powłoki barierowe do opakowań z tworzyw sztucznych.
Projekt rozwojowy GNP ogłoszony w marcu przez Advanced Materials Research Laboratory Toray Industries, Inc. (Tokio) wzbudził zainteresowanie twórców receptur powłok, w tym stworzenie roztworu grafenu o ultradrobnej dyspersji, o którym mówi się, że wykazuje doskonałą płynność.Wysoka przewodność połączona z wysoką przewodnością elektryczną i cieplną.Kluczem do rozwoju jest zastosowanie unikalnego (nienazwanego) polimeru, o którym mówi się, że kontroluje lepkość poprzez hamowanie agregacji nanocząstek grafenu, rozwiązując w ten sposób długotrwały problem tworzenia wysoce skoncentrowanych dyspersji GNP.
W porównaniu z konwencjonalnymi dyspersjami GNP, nowy produkt Toray o wysokiej płynności, który zawiera unikalny polimer, który kontroluje lepkość poprzez zapobieganie agregacji nanocząstek grafenu, wytwarza wysoce skoncentrowane, ultradrobne dyspersje GNP o wysokiej przewodności cieplnej i elektrycznej oraz zwiększonej płynności dla łatwości obsługi i mieszanie.|Torey Industries Co., Ltd.
„Cieńszy grafen ma tendencję do łatwiejszej agregacji, co zmniejsza płynność i utrudnia nakładanie produktów z mieszanką dyspersyjną” — wyjaśnia badacz firmy Toray, Eiichiro Tamaki.„Aby uniknąć problemu przywierania, nanopłytki są zwykle rozcieńczane w roztworze o niskim stężeniu.Utrudnia to jednak osiągnięcie wystarczającej koncentracji, aby w pełni wykorzystać grafen”.bardzo drobna dyspersja GNP i zwiększona płynność ułatwiająca obsługę i mieszanie.Mówi się, że początkowe zastosowania obejmują baterie, obwody elektroniczne do drukowania i powłoki antykorozyjne zapobiegające przenikaniu wody i tlenu.Firma bada i produkuje grafen od 10 lat i twierdzi, że opracowała technologię dyspersji, dzięki której grafen jest bardziej przystępny cenowo.Naukowcy uważają, że unikalny polimer wpływa zarówno na same nanocząsteczki, jak i na ośrodek dyspersyjny, zauważył Tamaki, mówiąc, że działa szczególnie dobrze z wysoce polarnymi rozpuszczalnikami.
Biorąc pod uwagę wszystkie potencjalne korzyści, jakie oferuje PNB, nie jest niespodzianką, że ponad 2300 patentów związanych z PNB zostało przyznanych przedsiębiorstwom i środowisku akademickiemu.Eksperci przewidują znaczny wzrost tej technologii, twierdząc, że wpłynie ona na ponad 45 gałęzi przemysłu, w tym na farby i powłoki.Eliminowanych jest kilka ważnych czynników hamujących wzrost.Po pierwsze, problemy związane ze środowiskiem, zdrowiem i bezpieczeństwem (EHS) mogą stanowić problem w przypadku nowych nanocząstek, ponieważ zatwierdzanie regulacyjne (np. unijny system REACH (rejestracja, ocena, udzielanie zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów)) jest ułatwione.Ponadto wielu dostawców przeprowadziło szeroko zakrojone testy materiałów wzmacniających PNB, aby lepiej zrozumieć, co dzieje się podczas natryskiwania.Twórcy grafenu szybko zwracają uwagę, że ponieważ PNB jest wytwarzany z naturalnie występującego grafitu mineralnego, ich proces jest z natury bardziej przyjazny dla środowiska niż wiele innych dodatków.Drugim wyzwaniem jest uzyskanie wystarczającej ilości po przystępnej cenie, ale jest to również rozwiązywane, ponieważ producenci rozszerzają swoje systemy produkcyjne.
„Główną przeszkodą we wprowadzeniu grafenu do przemysłu były zdolności produkcyjne producentów grafenu w połączeniu z historycznie wysokimi kosztami produktu”, wyjaśnia Tarek Jalloul z Lead Carbon Technologies, projektu technologicznego NanoXplore.„Te dwie przeszkody są pokonywane, a produkty wzbogacone grafenem wkraczają w fazę komercyjną, ponieważ różnica w mocy i cenie zmniejsza się.Na przykład moja własna firma została założona w 2011 roku i według IDTechEx Research (Boston) może obecnie produkować 4000 t/t rocznie, jesteśmy największym producentem grafenu na świecie.Nasz nowy zakład produkcyjny jest w pełni zautomatyzowany i ma modułową strukturę, którą można łatwo powielić w razie potrzeby rozbudowy.Kolejną poważną przeszkodą w zastosowaniach przemysłowych grafenu jest brak zatwierdzenia przez organy regulacyjne, ale dzieje się to teraz”.
„Właściwości oferowane przez grafen mogą mieć duży wpływ na przemysł farb i powłok”, dodaje Velzin.„Choć grafen ma wyższy koszt w przeliczeniu na gram niż inne dodatki, jest on stosowany w tak małych ilościach i zapewnia tak pozytywne korzyści, że długoterminowy koszt jest przystępny.opracować ?powłoki? grafenowe?
„To działa i możemy pokazać, że jest naprawdę dobre” — dodał Potts.„Dodanie grafenu do receptury, nawet w bardzo małych ilościach, może zapewnić właściwości transformacyjne”.
Peggy Malnati is a regular contributor to PF’s sister publications CompositesWorld and MoldMaking Technology magazines and maintains contact with clients through her regional office in Detroit. pmalnati@garpub.com
Maskowanie jest stosowane w większości operacji wykańczania metali, gdzie tylko niektóre obszary powierzchni części wymagają obróbki.Zamiast tego można zastosować maskowanie na powierzchniach, na których obróbka nie jest wymagana lub należy jej unikać.W tym artykule omówiono wiele aspektów maskowania wykończeniowego metali, w tym zastosowania, techniki i różne rodzaje stosowanych maskowań.
Lepsza przyczepność, zwiększona odporność na korozję i pęcherze oraz zmniejszona interakcja powłoki z częściami wymagają wstępnej obróbki.
Czas postu: 28 listopada 2022 r