Frakcie nanočastíc výrazne zvyšujú účinnosť ochranných farieb, náterov, základných náterov a voskov na kov.
Použitie grafénových nanovrstvov na výrazné zlepšenie výkonu je relatívne nová, ale rýchlo rastúca oblasť použitia v priemysle farieb.
Zatiaľ čo ich použitie v produktoch na ochranu kovov je pomerne nové – komercializované len v posledných rokoch – ukázalo sa, že grafénové nanovrstvy (NNP) majú obrovský vplyv na vlastnosti základných náterov, náterov, farieb, voskov a dokonca aj mazív.Aj keď sa typický pomer regulácie tlaku pohybuje od niekoľkých desatín do niekoľkých percent, správne pridanie GNP sa stane multifunkčným aditívom, ktoré môže výrazne predĺžiť životnosť a odolnosť náteru, zlepšiť chemickú odolnosť, odolnosť proti korózii, odolnosť proti oxidácii a oderu. odpor.;dokonca pomáha povrchu ľahko odstrániť vodu a nečistoty.Okrem toho GNP často pôsobia ako synergisti, čím pomáhajú iným doplnkom pracovať efektívnejšie pri nižších koncentráciách bez obetovania účinnosti.Grafénové nanovrstvy sa už komerčne používajú v produktoch na ochranu kovov, od automobilových tmelov, sprejov a voskov až po základné nátery a farby používané výrobcami automobilov, stavebnými firmami a dokonca aj spotrebiteľmi.Uvádza sa, že ďalšie aplikácie (ako sú námorné antivegetatívne/antikorózne základné nátery a farby) sú v záverečnej fáze testovania a očakáva sa, že budú komercializované v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov.
Vedci z University of Manchester (Manchester, Veľká Británia) ako prví v roku 2004 izolovali jednovrstvový grafén, za čo im bola v roku 2010 udelená Nobelova cena za fyziku.Grafénové nanovrstvy – viacvrstvová forma grafénu dostupná od rôznych predajcov s rôznou hrúbkou častíc a strednou veľkosťou – sú ploché/šupinaté nanorozmerné 2D formy uhlíka.Rovnako ako iné nanočastice, schopnosť GNP meniť a zlepšovať vlastnosti makroskopických produktov, ako sú polymérne filmy, plastové / kompozitné časti, nátery a dokonca aj betón, je úplne neúmerná ich malej veľkosti.Napríklad plochá, široká, ale tenká geometria prísad GNP ich robí ideálnymi na poskytovanie efektívneho pokrytia povrchu bez zvyšovania hrúbky povlaku.Naopak, ich účinnosť pri zlepšovaní výkonu povlaku často znamená, že je potrebné menšie množstvo povlaku alebo je možné aplikovať tenšie povlaky.Materiál GNP má tiež veľmi vysoký povrch (2600 m2/g).Keď sú správne rozptýlené, môžu výrazne zlepšiť bariérové vlastnosti náterov voči chemikáliám alebo plynom, čo vedie k zlepšenej ochrane proti korózii a oxidácii.Navyše z tribologického hľadiska majú veľmi nízky povrchový šmyk, čo prispieva k zlepšeniu odolnosti proti opotrebeniu a koeficientu sklzu, čo napomáha k lepšej odolnosti povlaku voči poškriabaniu a odpudzuje nečistoty, vodu, mikroorganizmy, riasy atď. vlastnosti, je ľahké pochopiť, prečo aj malé množstvá prísad HNP môžu byť také účinné pri zlepšovaní vlastností obrovského množstva produktov, ktoré priemysel používa každý deň.
Aj keď majú, podobne ako iné nanočastice, veľký potenciál, izolovať a rozptýliť grafénové nanovrstvy vo forme, ktorú môžu použiť vývojári farieb alebo dokonca tvorcovia plastov, nie je jednoduché.Delaminácia väčších zhlukov nanočastíc na účinnú disperziu (a disperziu v produktoch stabilných pri skladovaní) na použitie v plastoch, filmoch a náteroch sa ukázala ako náročná.
Komerčné spoločnosti GNP zvyčajne ponúkajú rôzne morfológie (jednovrstvové, viacvrstvové, rôzne priemerné priemery a v niektorých prípadoch s pridanou chemickou funkčnosťou) a rôzne tvarové faktory (suchý prášok a kvapalina [na báze rozpúšťadla, na báze vody alebo živice založené] disperzie pre rôzne polymérne systémy).Výrobcovia, ktorí sú najpokročilejší v komercializácii, uviedli, že úzko spolupracovali s tvorcami farieb, aby našli najlepšiu kombináciu vlastností pri najefektívnejších pomeroch riedenia, aby zlepšili kvalitu farby bez negatívneho vplyvu na ostatné kľúčové vlastnosti.Nižšie sú uvedené niektoré spoločnosti, ktoré môžu diskutovať o svojej práci v oblasti ochranných náterov na kovy.
Produkty starostlivosti o autá boli jednou z prvých a najvýznamnejších aplikácií grafénu v priemysle farieb.Foto: Surf Protection Solutions LLC
Jedna z prvých komerčných aplikácií produktov na ochranu kovov z grafénu bola v automobilovom obložení.Či už sa používajú v tekutých, aerosólových alebo voskových formuláciách, tieto vysokovýkonné produkty starostlivosti o autá sa dajú aplikovať priamo na autolak alebo chróm, zlepšujú lesk a hĺbku obrazu (DOI), uľahčujú čistenie auta a zachovávajú čistiace a rozširujúce vlastnosti.ochrana je oveľa lepšia ako bežné produkty.Výrobky s vylepšeným GNP, z ktorých niektoré sa predávajú priamo spotrebiteľom a iné len kozmetickým salónom, konkurujú výrobkom obohateným keramikou (oxidom) (obsahujúcim oxid kremičitý, oxid titaničitý alebo zmes oboch).Produkty obsahujúce GNP majú vyšší výkon a vyššiu cenu, pretože ponúkajú niekoľko dôležitých výhod, ktoré keramické povlaky nemôžu poskytnúť.Vysoká tepelná vodivosť grafénu účinne odvádza teplo – výhoda pre produkty používané v kapotách a kolesách – a jeho vysoká elektrická vodivosť rozptyľuje statický náboj, čo sťažuje uchytenie prachu.Vďaka veľkému kontaktnému uhlu (125 stupňov) tečú nátery GNP rýchlejšie a efektívnejšie, čím sa redukujú vodné škvrny.Vynikajúce abrazívne a bariérové vlastnosti lepšie chránia lak pred poškriabaním, UV žiarením, chemikáliami, oxidáciou a deformáciou.Vysoká transparentnosť umožňuje produktom na báze GNP zachovať si lesklý, reflexný vzhľad, ktorý je v tomto sektore veľmi obľúbený.
Surface Protective Solutions LLC (SPS) zo spoločnosti Grafton, Wisconsin, výrobca prípravkov so silným postavením v tomto segmente trhu, predáva odolný grafénový náter na báze rozpúšťadiel, ktorý vydrží roky, a predáva grafénom vylepšenú vodnú farbu.Sérum na rýchle doladenie, ktoré vydrží niekoľko mesiacov.Oba produkty sú v súčasnosti dostupné len vyškoleným a licencovaným estetikom, hoci v blízkej budúcnosti sa plánuje ponúkať kozmetiku a ďalšie produkty následnej starostlivosti priamo spotrebiteľom.Cieľové aplikácie zahŕňajú autá, nákladné autá a motocykle, pričom sa hovorí, že ďalšie produkty sú blízko komercializácie pre domácnosti a lode.(SPS tiež ponúka produkt na báze oxidu antimónu/oxidu cínu, ktorý poskytuje UV ochranu povrchu.)
„Tradičné karnaubské vosky a sealanty dokážu chrániť lakované povrchy týždne až mesiace,“ vysvetľuje prezident SPS Brett Welsien.„Keramické nátery, ktoré boli uvedené na trh v polovici 2000-tych rokov, vytvárajú silnejšiu väzbu k podkladu a poskytujú roky UV a chemickej odolnosti, samočistiace povrchy, vyššiu tepelnú odolnosť a zlepšené zachovanie lesku.Ich slabinou sú však škvrny od vody.povrchová farba a povrchové šmuhy, ktoré naše vlastné testy ukázali ako spôsobené zlým prenosom tepla Rýchly posun vpred do roku 2015, keď sa začal výskum grafénu ako aditíva V roku 2018 sme boli prvou spoločnosťou v USA, ktorá oficiálne uviedla na trh aditívum do grafénových farieb v tomto procese pri vývoji produktov spoločnosti založených na GNP výskumníci zistili, že škvrny od vody a povrchové škvrny (v dôsledku kontaktu s vtáčím trusom, šťavou zo stromov, hmyzom a agresívnymi chemikáliami) sa znížili v priemere o 50 %, ako aj vďaka zlepšenej odolnosti proti oderu. na nižší koeficient trenia.
Applied Graphene Materials plc (AGM, Redcar, UK) je spoločnosť, ktorá dodáva disperzie GNP mnohým zákazníkom, ktorí vyvíjajú produkty starostlivosti o autá.11-ročný výrobca grafénu sa označuje za svetového lídra vo vývoji a aplikácii disperzií GNP v náteroch, kompozitoch a funkčných materiáloch.V skutočnosti AGM uvádza, že priemysel farieb a náterov v súčasnosti predstavuje 80 % jej podnikania, pravdepodobne preto, že mnohí členovia jej technického tímu pochádzajú z priemyslu farieb a náterov, čo AGM pomáha pochopiť bolestivé body týchto dvoch kompilátorov a v konečnom dôsledku, používateľov..
Halo Autocare Ltd. (Stockport, Veľká Británia) používa disperziu Genable GNP od AGM v dvoch EZ voskových produktoch na starostlivosť o autá.Grafénový vosk na panely karosérie uvedený na trh v roku 2020 kombinuje karnaubský vosk, včelí vosk a olej z ovocných orechov T1 s polymérmi, zmáčadlami a GNP, aby zmenil správanie povrchovej vody a poskytol dlhodobú ochranu, vynikajúce vodné guľôčky a filmy, nízke zachytávanie nečistôt, ľahko sa čistí, eliminuje vtáčí trus a výrazne znižuje škvrny od vody.Graphene Alloy Wheel Wax má všetky tieto výhody, ale je špeciálne navrhnutý pre vyššie teploty, zvýšené opotrebovanie kolies a koncoviek výfuku.GNP sa pridáva do základu vysokoteplotných mikrokryštalických voskov, syntetických olejov, polymérov a vytvrditeľných živicových systémov.Halo hovorí, že v závislosti od používania bude produkt chrániť kolesá 4-6 mesiacov.
James Briggs Ltd. (Salmon Fields, Veľká Británia), ktorá sa sama označuje za jednu z najväčších európskych chemických spoločností pre domácnosť, je ďalším zákazníkom AGM, ktorý používa disperzie GNP na vývoj svojho grafénového antikorózneho základného náteru Hycote.Rýchloschnúci aerosólový sprej bez obsahu zinku má vynikajúcu priľnavosť ku kovom a plastom a používajú ho ľudia, ako sú karosárne a spotrebitelia, na zastavenie alebo prevenciu korózie kovových povrchov a na prípravu týchto povrchov na lakovanie a nátery.Základný náter poskytuje viac ako 1750 hodín ochrany proti korózii v súlade s ASTM G-85, dodatok 5, ako aj vynikajúce bariérové vlastnosti a pružnosť bez praskania v kužeľovom teste (ASTM D-522).životnosť základného náteru.AGM uviedla, že počas procesu vývoja receptúry úzko spolupracovala so zákazníkmi, aby maximalizovala vlastnosti s pridanou hodnotou a zároveň obmedzila vplyv na cenu produktu.
Počet a typy produktov autokozmetiky zvyšujúcich HNP na trhu rýchlo rastú.V skutočnosti je prítomnosť grafénu propagovaná ako hlavná výkonnostná výhoda a je zvýraznená na produktovej tabuľke.|James Briggs Ltd. (vľavo), Halo Autocare Ltd. (vpravo hore) a Surface Protective Solutions LLCsurface Protective Solutions LLC (vpravo dole)
Antikorózne nátery sú rastúcou oblasťou použitia pre GNP, kde nanočastice môžu výrazne predĺžiť intervaly údržby, znížiť poškodenie koróziou, predĺžiť záručnú ochranu a znížiť náklady na správu majetku.|Hershey Coatings Co., Ltd.
GNP sa čoraz viac používajú v antikoróznych náteroch a základných náteroch v náročných (C3-C5) prostrediach.Adrian Potts, generálny riaditeľ AGM, vysvetlil: „Pri správnom začlenení do náterov na báze rozpúšťadiel alebo vody môže grafén poskytnúť vynikajúce antikorózne vlastnosti a zlepšiť kontrolu korózie.“vplyv predĺžením životnosti aktív, znížením frekvencie a nákladov na údržbu aktív a v prípade produktov na vodnej báze alebo produktov obsahujúcich toxickejšie prísady, ako je zinok, sa už nevyžadujú ani nepoužívajú.oblasť zamerania a príležitostí počas nasledujúcich piatich rokov.„Korózia je veľký problém, hrdza nie je veľmi príjemná téma, pretože predstavuje znehodnocovanie majetku klienta, je to vážny problém,“ dodal.
Zákazníkom AGM, ktorý úspešne uviedol na trh aerosólový sprejový základný náter, je Halfords Ltd. so sídlom vo Washingtone, Spojené kráľovstvo, popredný britský a írsky maloobchodný predajca autodielov, náradia, kempingového vybavenia a bicyklov.Grafénový antikorózny základný náter spoločnosti neobsahuje zinok, vďaka čomu je šetrnejší k životnému prostrediu.Hovorí sa, že má vynikajúcu priľnavosť ku kovovým povrchom vrátane mäkkej ocele, hliníka a Zintec, vyplní malé povrchové nedokonalosti a zaschne za 3-4 minúty na brúsiteľný matný povrch už za 20 minút.Taktiež prešiel 1 750 hodinami testovania soľnou hmlou a kužeľom bez prasknutia.Podľa Halfordsa má základný náter výbornú odolnosť voči priehybu, umožňuje väčšiu hĺbku náteru a poskytuje vynikajúce bariérové vlastnosti na výrazné predĺženie životnosti náteru.Okrem toho má základný náter výbornú kompatibilitu s najnovšou generáciou vodou riediteľných farieb.
Alltimes Coatings Ltd. zo Stroudu, Spojené kráľovstvo, špecialista na antikoróznu ochranu kovových striech, používa disperzie AGM vo svojich tekutých strešných systémoch Advantage Graphene pre priemyselné a komerčné budovy.Produkt zvyšuje minimálnu hmotnosť strechy, je odolný voči poveternostným vplyvom a UV žiareniu, neobsahuje rozpúšťadlá, prchavé organické zlúčeniny (VOC) a izokyanáty.Na správne pripravený povrch sa nanáša iba jedna vrstva, systém má odolnosť proti nárazu a vysokú elasticitu, výbornú rozťažnosť a po vytvrdnutí sa nezmršťuje.Môže byť aplikovaný v teplotnom rozsahu 3-60°C/37-140°F a znovu nanesený.Pridanie grafénu výrazne zlepšuje odolnosť proti korózii a produkt prešiel 10 000-hodinovým testom v neutrálnom soľnom spreji (ISO9227: 2017), čím sa predĺžila záručná životnosť spoločnosti Autotech z 20 na 30 rokov.Napriek vytvoreniu vysoko účinnej bariéry proti vode, kyslíku a soli je mikroporézny povlak priedušný.Na uľahčenie architektonickej disciplíny vyvinula spoločnosť Alltimes systematický učebný plán nepretržitého profesionálneho rozvoja (CPD).
Blocksil Ltd. z Lichfield, Spojené kráľovstvo, sa opisuje ako ocenená spoločnosť zaoberajúca sa nátermi, ktorá poskytuje pokročilé riešenia na úsporu energie a práce zákazníkom v automobilovom, železničnom, stavebnom, energetickom, námornom a leteckom priemysle.Blocksil úzko spolupracoval s AGM na vývoji novej generácie MT antikoróznych náterov s grafénom vystuženou vrchnou vrstvou pre konštrukčnú oceľ v otvorenom a koróznom prostredí.Jednovrstvový systém bez obsahu VOC a rozpúšťadiel, ktorý je k dispozícii v rôznych farbách, je extrémne odolný voči vlhkosti a prekonal 11 800 hodín testovania v neutrálnom soľnom spreji, vďaka čomu má o 50 % dlhšiu životnosť ako predchádzajúce produkty.Na porovnanie Blocksil hovorí, že nemäkčený polyvinylchlorid (UPVC) v tomto teste zvyčajne vydrží 500 hodín, zatiaľ čo epoxidová farba vydrží 250-300 hodín.Spoločnosť tiež tvrdí, že farbu možno aplikovať na mierne vlhkú oceľ a zabraňuje prenikaniu vody krátko po aplikácii.Je opísaná ako povrchovo odolná, bude hrdzavieť, pokiaľ sa odstránia voľné úlomky a vytvrdnú bez vonkajšieho tepla, takže sa dá použiť v teréne.Náter má široký rozsah použitia od 0 do 60 °C/32-140 °F a prešiel prísnymi požiarnymi testami (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Test 4 (vrátane EN13501-5:2016-test 4 4)) sú odolné voči graffiti a majú vynikajúcu odolnosť voči UV žiareniu a poveternostným vplyvom.Uvádza sa, že náter bol použitý na odpaľovacích stožiaroch v RTÉ (Raidió Teilifís Éireann, Dublin, Írsko) a na komunikačných satelitoch v Avanti Communications Group plc (Londýn) a na segmentových a paralelných stĺpových (SSP) železničných tratiach, kde prešiel normou EN45545. -2:2013, R7 až HL3.
Ďalšou spoločnosťou, ktorá používa povlaky vystužené GNP na ochranu kovu, je globálny dodávateľ automobilového priemyslu Martinrea International Inc. (Toronto), ktorý používa osobné autá potiahnuté polyamidom vystuženým grafénom (PA, nazývaný aj nylon).(Pre svoje dobré termoplastické vlastnosti dodal montrealský dodávateľ GNP NanoXplore Inc. spoločnosti Martinrea celokompozitný povlak GNP/PA.) Uvádza sa, že výrobok znižuje hmotnosť o 25 percent a poskytuje vynikajúcu ochranu proti opotrebovaniu, zvýšenú vynikajúcu pevnosť a vylepšené chemické vlastnosti ochranu.odolnosť nevyžaduje žiadne zmeny existujúcich výrobných zariadení alebo procesov.Martinrea poznamenal, že zlepšený výkon povlaku by mohol rozšíriť jeho použitie na širšiu škálu automobilových komponentov, najmä elektrických vozidiel.
Po dokončení mnohých dlhodobých testov sa ochrana proti korózii na mori a ochrana proti znečisteniu pravdepodobne stanú dôležitou aplikáciou HNP.Grafénová prísada Talga Group Ltd. je v súčasnosti testovaná v skutočných oceánskych podmienkach na dvoch veľkých lodiach.Jedna z nádob práve dokončila 15-mesačnú inšpekciu a bolo povedané, že sekcie natreté základným náterom spevneným GNP vykazovali porovnateľné alebo lepšie výsledky ako pôvodné vzorky bez výstuže, ktoré už vykazovali známky korózie.|Targa Group Co., Ltd.
Mnoho vývojárov farieb a výrobcov grafénu usilovne pracovalo na vývoji antikoróznych/protivegetačných náterov pre námorný priemysel.Vzhľadom na rozsiahle a dlhodobé testovanie, ktoré je potrebné na získanie súhlasu v tejto oblasti, väčšina spoločností, s ktorými sme robili rozhovor, uviedla, že ich produkty sú stále vo fáze testovania a hodnotenia a dohody o mlčanlivosti (NDA) im bránia diskutovať o ich práci v lúka.každý uviedol, že doteraz vykonané testy preukázali významné výhody zo začlenenia HNP do námorných chodníkov.
Jednou spoločnosťou, ktorá nedokázala svoju prácu rozviesť, je 2D Materials Pte so sídlom v Singapure.Ltd., ktorá začala vyrábať HNP v laboratórnom meradle v roku 2017 a v komerčnom meradle minulý rok.Jej produkty z grafénu sú špeciálne navrhnuté pre priemysel farieb a spoločnosť uviedla, že od roku 2019 spolupracuje s dvoma najväčšími dodávateľmi námorných antikoróznych náterov na vývoji farieb a náterov pre tento sektor.Spoločnosť 2D Materials tiež uviedla, že spolupracuje s významnou oceliarskou spoločnosťou na začlenení grafénu do olejov používaných na ochranu ocele počas prepravy a skladovania.Podľa Chwang Chie Fu, odborníka na aplikáciu 2D materiálov, "grafén má najväčší vplyv na funkčné povlaky."„Napríklad pre antikorózne nátery v námornom priemysle je zinok jednou z hlavných zložiek.Grafén sa môže použiť na zníženie alebo nahradenie zinku v týchto náteroch.Pridanie menej ako 2 % grafénu môže výrazne predĺžiť životnosť týchto náterov, čo znamená, že ide o veľmi atraktívnu cenovú ponuku, ktorú je ťažké odmietnuť.“
Talga Group Ltd. (Perth, Austrália), spoločnosť zaoberajúca sa batériovými anódami a grafénom založená v roku 2010, začiatkom tohto roka oznámila, že jej grafénová prísada Talcoat pre primery vykázala pozitívne výsledky v skutočných testoch na oceánoch.Prísada je špeciálne vyvinutá na použitie v námorných náteroch na zlepšenie odolnosti proti korózii, zníženie straty farby vo vodných ekosystémoch a zlepšenie výkonu predĺžením intervalu suchého doku.Toto za sucha dispergovateľné aditívum možno zabudovať do náterov in situ, čo predstavuje významný komerčný vývoj produktov GNP, ktoré sa zvyčajne dodávajú ako kvapalné disperzie, aby sa zabezpečilo dobré premiešanie.
V roku 2019 bolo aditívum vopred zmiešané s dvojzložkovým epoxidovým základným náterom od popredného dodávateľa náterov a aplikované na trup veľkej kontajnerovej lode s rozlohou 700 m²/7535 stôp² ako súčasť námornej skúšky na vyhodnotenie účinnosti náteru v drsnom morskom prostredí.(Na poskytnutie realistickej základnej línie sa inde použil tradičný značený základný náter na rozlíšenie každého produktu. Obidva primery sa potom naniesli vrchným náterom.) V tom čase sa táto aplikácia považovala za najväčšiu aplikáciu grafénu na svete.Plavidlo prešlo 15-mesačnou inšpekciou a sekcie potiahnuté základným náterom vystuženým GNP údajne fungovali porovnateľne alebo lepšie ako základná línia bez vystuženia, ktorá už vykazovala známky korózie.Druhý test spočíval v tom, že aplikátor farby zmiešal práškovú GNP prísadu na mieste s ďalšou dvojzložkovou epoxidovou farbou od iného popredného dodávateľa farieb a nastriekal ju na významnú časť veľkej nádoby.Dva súdne spory stále prebiehajú.Talga poznamenal, že cestovné obmedzenia súvisiace s pandémiou naďalej ovplyvňovali medzinárodné cestovanie, čím sa oneskorili správy o tom, ako funguje pokrytie na druhej lodi.Talga povzbudená týmito výsledkami údajne vyvíja nátery proti znečisteniu morí, antimikrobiálne nátery na kov a plasty, antikorózne nátery na objemné kovové časti a bariérové nátery na plastové obaly.
Vývojový projekt GNP, ktorý v marci oznámila spoločnosť Advanced Materials Research Laboratory Toray Industries, Inc. (Tokio), pritiahol záujem vývojárov náterových formulácií, vrátane vytvorenia ultrajemného disperzného grafénového roztoku, o ktorom sa hovorí, že vykazuje vynikajúcu tekutosť.Vysoká vodivosť kombinovaná s vysokou elektrickou a tepelnou vodivosťou.Kľúčom k vývoju je použitie jedinečného (nemenovaného) polyméru, o ktorom sa hovorí, že riadi viskozitu inhibíciou agregácie grafénových nanovrstvičiek, čím sa rieši dlhodobý problém vytvárania vysoko koncentrovaných disperzií GNP.
V porovnaní s konvenčnými disperziami GNP, nový produkt spoločnosti Toray s vysokou tekutosťou, ktorý obsahuje jedinečný polymér, ktorý riadi viskozitu tým, že zabraňuje agregácii nanočastíc grafénu, vytvára vysoko koncentrované, ultra jemné disperzie GNP s vysokou tepelnou a elektrickou vodivosťou a zvýšenou tekutosťou pre ľahkú manipuláciu a miešanie.|Torey Industries Co., Ltd.
„Tenší grafén má tendenciu ľahšie sa agregovať, čo znižuje tekutosť a sťažuje aplikáciu disperzne zmiešaných produktov,“ vysvetľuje výskumník Toray Eiichiro Tamaki.„Aby sa predišlo problémom s lepením, nanoplatničky sa zvyčajne riedia v roztoku s nízkou koncentráciou.To však sťažuje dosiahnutie dostatočnej koncentrácie na plné využitie výhod grafénu.“ultra jemná disperzia GNP a zvýšená tekutosť pre ľahkú manipuláciu a miešanie.Počiatočné aplikácie údajne zahŕňajú batérie, elektronické obvody pre tlač a antikorózne nátery, ktoré zabraňujú prenikaniu vody a kyslíka.Spoločnosť skúma a vyrába grafén už 10 rokov a tvrdí, že vyvinula technológiu disperzie, aby bol grafén cenovo dostupnejší.Výskumníci sa domnievajú, že jedinečný polymér ovplyvňuje samotné nanovrstvy aj disperzné médium, poznamenal Tamaki a uviedol, že funguje obzvlášť dobre s vysoko polárnymi rozpúšťadlami.
Vzhľadom na všetky potenciálne výhody, ktoré GNP ponúka, nie je prekvapením, že podnikom a akademickej obci bolo vydaných viac ako 2 300 patentov súvisiacich s HNP.Odborníci predpovedajú výrazný rast tejto technológie a tvrdia, že ovplyvní viac ako 45 odvetví, vrátane farieb a náterov.Odstráni sa niekoľko dôležitých faktorov, ktoré bránia rastu.Po prvé, obavy týkajúce sa životného prostredia, zdravia a bezpečnosti (EHS) môžu byť problémom pre nové nanočastice, keďže sa uľahčí regulačné schvaľovanie (napr. systém Európskej únie REACH (registrácia, hodnotenie, autorizácia a obmedzovanie chemikálií).Okrem toho mnohí dodávatelia rozsiahlo testovali výstužné materiály GNP, aby lepšie pochopili, čo sa stane pri striekaní.Výrobcovia grafénu rýchlo poukazujú na to, že keďže sa GNP vyrába z prirodzene sa vyskytujúceho minerálneho grafitu, ich proces je vo svojej podstate šetrnejší k životnému prostrediu ako mnohé iné prísady.Druhou výzvou je získať dostatok za prijateľnú cenu, ale aj to sa rieši, keďže výrobcovia rozširujú svoje výrobné systémy.
„Hlavnou prekážkou zavedenia grafénu do priemyslu bola výrobná kapacita výrobcov grafénu v kombinácii s historicky vysokými nákladmi na produkt,“ vysvetľuje Tarek Jalloul z Lead Carbon Technologies, technologického projektu NanoXplore.„Tieto dve prekážky sa prekonávajú a produkty vylepšené grafénom vstupujú do komerčnej fázy, pretože sa zmenšuje rozdiel medzi výkonom a cenou.Napríklad moja vlastná spoločnosť bola založená v roku 2011 a teraz dokáže vyrobiť 4 000 t/t ročne, podľa IDTechEx Research (Boston) sme najväčším výrobcom grafénu na svete.Náš nový výrobný závod je plne automatizovaný a má modulárnu štruktúru, ktorú možno v prípade potreby rozšírenia jednoducho replikovať.Ďalšou hlavnou prekážkou pre priemyselné aplikácie grafénu je nedostatok regulačného schválenia, ale to sa deje teraz.
„Vlastnosti, ktoré ponúka grafén, by mohli mať veľký vplyv na priemysel farieb a náterov,“ dodáva Velzin.„Aj keď má grafén vyššie náklady na gram ako iné prísady, používa sa v tak malých množstvách a poskytuje také pozitívne výhody, že dlhodobé náklady sú dostupné.vyvíjať grafénové ?povlaky?
"Táto vec funguje a môžeme ukázať, že je naozaj dobrá," dodal Potts."Pridanie grafénu do receptúry, dokonca aj vo veľmi malých množstvách, môže poskytnúť transformačné vlastnosti."
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
Maskovanie sa používa vo väčšine operácií na konečnú úpravu kovov, kde je potrebné spracovať iba určité oblasti povrchu dielu.Namiesto toho sa maskovanie môže použiť na povrchy, kde ošetrenie nie je potrebné alebo sa mu treba vyhnúť.Tento článok sa zaoberá mnohými aspektmi maskovania kovových povrchov vrátane aplikácií, techník a rôznych typov používaných maskovaní.
Zlepšená priľnavosť, zvýšená odolnosť proti korózii a pľuzgierom a znížená interakcia povlaku s dielmi vyžadujú predbežnú úpravu.
Čas odoslania: 28. novembra 2022