Ученые из Южно-Уральского государственного университета предложили использовать галлузиатные нанотрубки в качестве наноконтейнеров, чтобы сохранять в них ингибиторы коррозии для магния, сообщает сайт ЮУрГУ. Они подобрали оптимальные условия для действия ингибиторов и типы нанотрубок для эффективной защиты от коррозии. Результаты исследования были опубликованы в высокорейтинговом журнале «Journal of Magnesium and Alloys».
Магний – это легковесный металл, который может использоваться в авиа- и автомобилестроении, а также в сфере электроники. Однако магний слабо сопротивляется коррозии, поэтому ученые заняты поиском оптимального способа улучшить характеристики магния в сплавах.
Для защиты магниевых сплавов применяются наноконтейнеры с ингибиторами коррозии. Это наночастицы, которые хранят атомы или молекулы вещества и доставляют их в намеченные участки. Ученые из Южно-Уральского государственного университета рассмотрели в качестве наноконтейнеров галлузиатные нанотрубки. Они могут высвобождать ингибитор коррозии в течение долгого времени, контролируя распространение коррозии и защищая от нее магний. Это инновационный подход, потому что обычно с такой целью используются углеродные нанотрубки.
Галлузиатные нанотрубки (а), галлузиатные нанотрубки с ингибитором (b), травленые галлузиатные нанотрубки (с), травленые галлузиатные нанотрубки с ингибитором (d).
«Галлузиатные наноконтейнеры демонстрируют меньшую токсичность или полное ее отсутствие, также они дешевле в сравнении с углеродными нанотрубками. Обычное покрытие или краска не дают материалу долгую защиту от коррозии, так что мы должны были заменить или улучшить системы покрытия. Базовая система наноконтейнера высвобождает ингибитор коррозии контролируемым образом, что обеспечивает долгосрочное сопротивление коррозионным веществам, достигающим поверхности из магниевого сплава», – рассказал PhD Национального технологического института Варангал (Индия), ученый Высшей медико-биологической школы ЮУрГУ, работающий по программе постдоков, Удей Багале.
Исследование проводилось международной группой ученых. Практическая часть выполнялась в Индии, а для анализа результатов использовались ресурсы ЮУрГУ. Ученые исследовали разные типы ингибиторов коррозии. Кроме того, они выполнили травление галлузиатных наноконтейнеров для увеличения загрузки ингибиторов. Система была опробована на наиболее распространенном магниевом сплаве AZ91D.
Было установлено, что покрытия на основе Ce 3 + -Zr 4 + (церия и циркония) проявляют лучшую антикоррозионную способность при помещении в галлузиатных нанотрубках. Гидрохинон демонстрирует лучшую защиту от коррозии в травленых галлузиатных нанотрубках, обладающих большим объемом для загрузки вещества.
Результаты исследования помогут продлить срок службы изделий из магниевых сплавов и их покрытий на 5-10 лет. Они полезны не только в авиа- и автомобилестроении, но и в области использования упаковки, поскольку галлузиатные нанотрубки безопасны для использования. Международная команда ученых сейчас продолжает работу в этом направлении.
