yüzeylerinin iki tip silika nanopartiküllerinin bir tabaka ile kaplanmış bir polyester kaplı çelik ve polyester, incelenmiştir. Her iki yüzeyler yüzey kimyası ve nano ölçekli topografya önemli değişikliklere neden olduğu bulunmuştur güneş ışığına maruz bırakıldı.
Metal yüzeylerin korozyon ortamında yaygın ve diğerleri arasında askeri, ulaşım, havacılık, inşaat ve gıda sektörlerinde de dahil olmak üzere pek çok alanda, büyük endişe kaynağıdır. Polyester ve polyester ve silis nano-tanecikleri her ikisini ihtiva eden kaplamalar (SiO2 NPS) yaygın olarak çeliğin aşınmaya karşı korumak için alt-tabaka olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmada, biz X-ışını fotoelektron spektroskopisi, zayıflatılmış toplam yansıma kızılötesi mikro-spektroskopisi, su temas açısı ölçümleri, optik profil ve atomik kuvvet mikroskopisi güneş ışığına maruz kalma mikro ve nano ölçekli bütünlük değişikliklere neden olabilir nasıl bir bakış açısı sağlamak için kullanılır kaplamaların. Yüzey mikro-topoğrafya önemli bir değişiklik optik profilometrik kullanılarak tespit edildi, ancak, yüzeye istatistiksel olarak anlamlı nano değişiklikleri atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak tespit edildi. X-ışını fotoelektron spektroskopisi analizi ve zayıflatılmış toplam yansıma kızılötesi mikrospektroskopi verileri ester gruplarının bozunması COO · -H 2 C ·, -O ·, -CO · kökleri oluşturmak için morötesi ışığa maruz kalma ile meydana gelmiş olduğunu göstermiştir. Bozulması işlemi sırasında, CO ve CO2 de üretilmiştir.
Environmental corrosion of metals in the environment is both prevalent and costly1-3. A recent study conducted by the Australasian Corrosion Association (ACA) reported that corrosion of metals resulted in a yearly cost of $982 million, which was directly associated with the degradation of assets and infrastructure through metallic corrosion within the water industry4. From an international perspective, the World Corrosion Organization estimated that metallic corrosion was responsible for a direct cost of $3.3 trillion, over 3% of the world’s GDP5. The process of galvanizing as a corrosion preventative method has been widely used to increase the lifespan of steel material6. In humid and subtropical climates, however, water tends to condense into small pockets or grooves within the surface of the galvanized steel, leading to the acceleration of corrosion rates through pit corrosion7,8. Thermosetting polymer coatings based on polyesters have been developed to coat the galvanized steel substrata increasing their ability to withstand humid weathering conditions for items such as satellite dishes, garden furniture, air-conditioning units or agricultural construction equipment9-11. Unfortunately polymer coatings on steel surfaces have been found to be considerably adversely affected by the presence of high levels of ultraviolet (uv) radiation12-14. Coatings comprised of silica nanoparticles (SiO2) spread over a polymer layer have been widely used with a view to increasing their corrosion-, wear-, tear- and degradation-resistance15,16. The tendency of the protective polymeric coatings to form pores and cracks can be reduced by incorporating nanoparticles (NPs), which contribute to the passive obstruction of corrosion initiation17,18. Also, the mechanical stability of the protective polymeric layer can be improved by NPs inclusion. However, these coatings act as passive physical barriers and, in comparison to the galvanization approach, cannot inhibit corrosion propagation actively.
An in-depth understanding of the effect that high-levels of ultraviolet light exposure under humid conditions upon these metal coatings is yet to be obtained. In this paper, a wide range of surface analytical techniques, including X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy (ATR IR), contact angle goniometry, optical profiling and atomic force microscopy (AFM) will be employed to examine the changes in the surface of steel coatings prepared from polyester- and silica nanoparticle-coated polyester (silica nanoparticles/polyester) after exposure to sunlight. Furthermore, the aim of this work is to give a concise, practical overview of the overall characterization techniques to examine weathered samples.
Polyester kaplamalar çok nem ve kirletici birikmesine kaplanmamış yüzeye oluşacak korozyondan çelik alt-tabaka korumak için kullanılmıştır. korozyona karşı çelik koruyabilir polyester kaplama uygulaması; Onlar nemli koşullar altında ultraviyole ışık yüksek düzeyde maruz kalırsanız tropik iklimlerde meydana geldiği gibi, ancak bu kaplamaların uzun vadeli etkinliği, tehlikeye düşer. Silika nanopartiküller, bu ortamlarda bu kaplamaların sağlamlığı, bu silika içeren kaplama malzemeleri ç…
The authors have nothing to disclose.
Funding from the Australian Research Council Industrial Transformation Research Hubs Scheme (Project Number IH130100017) is gratefully acknowledged. Authors gratefully acknowledge the RMIT Microscopy and Microanalysis Facility (RMMF) for providing access to the characterisation instruments. This research was also undertaken on the Infrared Microscopectroscopy beamline at the Australian Synchrotron, Victoria, Australia.
polyester-coated steel silica nanoparticle-polyester coated steel substrata |
BlueScope Steel | Samples provided by company | |
Millipore PetriSlideTM | Fisher Scientific | PDMA04700 | Storing samples |
Thermo ScientificTM K-alpha X-ray Photoelectron Spectrometer |
Thermo Fisher Scientific, Inc. | IQLAADGAAFFACVMAHV | Acquire XPS spectra |
Avantage Data System | Thermo Fisher Scientific, Inc. | IQLAADGACKFAKRMAVI | Analyse XPS spectra |
A Bruker Hyperion 2000 microscope | Bruker Corporation | Synchrotron integrated instrument | |
Bruker Opus v. 7.2 | Bruker Corporation | ATR-IR analysis software | |
Contact angle goniometer, FTA1000c | First Ten Ångstroms Inc., VA, USA | Measuring the wettability of surfaces | |
FTA v. 2.0 | First Ten Ångstroms Inc., VA, USA | Anaylyzing water contact angle | |
Optical profiler, Wyko NT1100 | Bruker Corporation | Measure surface topography | |
Innova atomic force microscope | Bruker Corporation | Measure surface topography | |
Phosphorus doped silicon probes, MPP-31120-10 | Bruker Corporation | AFM probes | |
Gwyddion software | http://gwyddion.net/ | Software used to measure optical profiling and AFM data |