Lembaran nano boron nitrida adalah teknologi baru yang memerangi korosi hingga ke tingkat atom. Material setebal satu atom, sekitar 10.000 kali lebih tipis dari rambut manusia, yang secara efektif melindungi permukaan peralatan Anda dari korosi!
Itu boron nitrida Nanomaterial memiliki konduktivitas termal yang kuat, insulasi listrik, dan ketahanan suhu tinggi. BNN tidak akan pecah akibat tekanan mekanis ekstrem, memiliki integritas termal yang tinggi, dan inertitas kimia yang tinggi.
Dalam panduan ini, kami akan mengupas sifat-sifat BNN dan menjelaskan mengapa nanomaterial ini harus menjadi bagian dari persenjataan anti-korosi Anda. Kami juga menganalisis studi kasus BNN ketika diendapkan pada baja lunak. Selanjutnya, kami akan membahas prospek masa depan lembaran nano boron nitrida.
Ayo kita mulai!
Lembaran Nano Boron Nitrida untuk Perlindungan Logam
Lembaran nano boron nitrida adalah lapisan tunggal boron nitrida yang tersusun dalam struktur heksagonalMereka adalah jenis material nano dua dimensi dengan sifat mekanik dan kimia yang sangat baik yang berasal dari boron nitrida.
Bahan 2D adalah pelapis anti korosi yang efektif untuk tembaga[1], baja, dan logam lainnyaMereka bertindak sebagai pengisi dalam material komposit atau digunakan sebagai pelapis.
Beberapa industri mengaplikasikan lapisan BNN bebas pengikat langsung pada permukaan logam. Industri lain menambahkan BNN ke dalam lapisan berbasis pengikat mereka.
1. Bagaimana Lembaran Nano Boron Nitrida Mencegah Korosi
Biasanya, lembaran nano boron nitrida berlapis-lapis dengan ketebalan hingga 10nm memiliki karakteristik penghalang yang unggul, termasuk luas permukaan yang besar. Sebuah fitur yang tidak dimiliki oleh sebagian besar solusi korosi tradisional.
Struktur 2D-nya menyajikan dimensi luar biasa untuk digunakan sebagai bahan pengisi atau sebagai pelapis nanokomposit.
Lembaran nano boron nitrida menunjukkan sifat mekanik tingkat atas, termasuk ~Modulus lentur 32GPa Dan konduktivitas termal hingga 2.000 W/mKFitur-fitur tersebut membuatnya efisien untuk lingkungan termal ekstrem.
Karena sifat kedap airnya, lapisan penghalang nanosheet BN adalah stabil secara kimia dan kuat karena sifatnya yang kuat ikatan sigma. Kurangnya ikatan yang menggantung pada lembaran nano BN berkontribusi terhadap keuletan dan ketahanannya bahkan dalam kondisi kerja yang keras.
2. Keunggulan Nanosheet Boron Nitrida
-
Kedap air yang tinggi: Bahan nano BN memberikan lapisan tak terkalahkan yang tidak akan membiarkan zat atau partikel eksternal menembus
-
Isolasi listrik: Mereka tidak menyebabkan korosi galvanik
-
Stabilitas termal: BNN tidak mengalami transformasi fase atau degradasi dalam kondisi termal yang ekstrem, sehingga meningkatkan umur logam yang mendasarinya
-
Stabilitas kimia: Mereka menunjukkan ketahanan oksidasi lebih dari 800 derajat Celsius, menjadikannya ideal untuk digunakan dalam kondisi kerja kimia dan suhu tinggi.
-
Celah pita lebar (5-6 eV): Diversifikasi penerapan peralatan logam, termasuk industri dengan kondisi tegangan tinggi dan suhu tinggi.
-
Tidak beracun: BNN merupakan bahan yang aman bagi lingkungan dibandingkan dengan bahan beracun seperti kromium
Studi Kasus Nanosheet Boron Nitrida Heksagonal (h-BN) untuk Perlindungan Permukaan Baja Ringan
Dalam penelitian ini, lembaran nano boron nitrida berhasil diendapkan pada baja ringan menggunakan deposisi uap kimia (CVD). Lapisan yang terdiri dari 80% BNN mengalami deposisi pada suhu 1.200°C. Strip baja lunak dibersihkan dengan 5% HCl dan dibersihkan dengan NaOH.
Pengamatan:
Sumber: researchgate.net
Gambar (a) menunjukkan gambar Mikroskop Elektron Pemindaian (SEM) dari substrat baja ringan yang dilapisi dengan lembaran nano BN.
Gambar (b): Spektroskopi FTIR sampel baja ringan yang dilapisi BNN menunjukkan dua puncak karakteristik pada 1330cm-1 dan 760cm-1.
Pada Gambar (c), Spektroskopi Raman baja ringan berlapis BNN menunjukkan dua puncak transmisi pada 1377,69 cm−1 (BN komersial) dan 1366,49 cm−1.
Gambar (d) menunjukkan pergeseran karakteristik potensial korosi ke arah nilai negatif.
Kesimpulan:
Pergeseran densitas korosi baja lunak berlapis BNN menyebabkan penurunan karakteristik densitas korosi (Icorr). Hal ini menunjukkan kemanjuran lapisan BNN dalam menghambat oksidasi ion dan meningkatkan reduksi oksigen.
Pergeseran negatif dalam potensi korosi menyiratkan bahwa Lapisan BNN efisien dalam menyediakan isolasi listrik, bertindak sebagai lapisan katodik, dan mencegah korosi galvanik.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
1. Logam Apa yang Efisien Digunakan dengan Pelapis Boron Nitrida Nanosheet?
Tembaga dan baja adalah logam yang menurut penelitian berfungsi baik dengan pelapis BNN.
2. Apakah Lembaran Nano Boron Nitrida Lebih Baik daripada Alternatif Grafena?
Ya, lembaran boron nitrida lebih baik daripada grafena karena integritas kimia dan termalnya yang luar biasa. Lembaran ini merupakan isolator listrik yang baik, memastikannya tidak bereaksi dengan logam di bawahnya. Namun, grafena menyebabkan korosi galvanik pada logam di bawahnya.
3. Apa Saja Kerugian dari Boron Nitrida Nanosheets?
Lembaran nano BN memiliki harga yang lebih tinggi daripada metode pencegahan korosi tradisional. Selain itu, Anda perlu memastikan jenis logam yang ingin dilapisi.
4. Apakah Lembaran Nano Boron Nitrida Lebih Baik daripada Metode Tradisional dalam Mencegah Korosi?
Ya, BNN lebih baik karena stabilitas termalnya yang luar biasa, celah pita yang lebar, stabilitas kimia, dan kekuatan mekanisnya. BNN juga menunjukkan konduktivitas listrik yang rendah, ketahanan guncangan termal yang mengesankan, dan memiliki konstanta dielektrik yang tinggi.
Masalah Korosi
Korosi adalah degradasi bertahap sifat kimia dan elektrokimia suatu logam ketika terpapar agen korosif seperti air, oksigen, dan ion klorida. Pada akhirnya, logam akan kehilangan kilau, kekuatan mekanis, dan integritasnya.
Metode perlindungan korosi tradisional tampaknya tidak memperbaiki korosi, yang Kerugian tahunan di seluruh dunia mencapai sekitar 3% dari PDB global [2] (produk domestik bruto).
Perspektif Masa Depan Lembaran Nano Boron Nitrida
Artikel ini mematahkan anggapan lama bahwa perusahaan pasti akan selalu mengalami kerugian akibat korosi. Nanomaterial mengubah narasi tersebut.
Lembaran nano boron nitrida merupakan teknologi baru yang penelitiannya masih dalam tahap awal. Namun, para fisikawan telah menemukan potensi luar biasa dalam nanomaterial untuk korosi logam dan penggunaan industri lainnya seperti kedokteran, energi, dan perlindungan lingkungan.
Dalam ilmu material [3], nanopartikel atau nanomaterial memiliki masa depan yang menjanjikan dalam rekayasa skala nano. Di sinilah nanopartikel akan menciptakan material yang dapat memperbaiki diri dan merakit diri sendiri. Insinyur akan memanfaatkan nanomekanika untuk menciptakan jembatan dan infrastruktur.
Nanomedicine [4] kini sudah cukup maju, karena para dokter tampaknya menemukan cara yang rumit untuk mengobati penyakit kronis seperti kanker dan tumor.
Bicaralah pada Kami!
Kunjungi kami situs web untuk mempelajari lebih lanjut tentang lembaran nano boron nitrida dan material industri canggih lainnya. Atau, Anda dapat bicara dengan kami hari ini dan mulailah rencana anti-korosi Anda dengan nanomaterial futuristik!