پوشش نانو سرامیک گرافن چیست؟

پوشش نانو سرامیک گرافن نسبتاً جدید در بازار برای صنعت دیتیلینگ خودرو است، به جای تمرکز بر موادی مانند SiO2 یا سایر پلیمرها، ماده اصلی گرافن است. گرافن شکلی از کربن است که در شرایط مناسب بسیار بادوام و قوی است.

گرافن چیست؟

گرافن که با نام گرافیت نیز شناخته می شود، یک ورقه منفرد از گرافیت است. گرافن سطح میکروسکوپی دارای سطح فوق‌العاده بالایی است و از حلقه‌های شش ضلعی زیادی تشکیل شده است که یا به یکدیگر متصل هستند. ساختار کلی بسیار قوی و بادوام شناخته شده است. تحت شرایط مناسب می تواند یک ویژگی انعطاف پذیر را حفظ کند و در عین حال در برابر نیروهای بزرگ مقاومت کند.

به دلیل بسته بندی اتم های کربن بسیار محکم، بسیار پایدار است و می تواند در اشکال مختلف استفاده شود. یکی از کاربردهای محبوب، استحکام بخشیدن به موادی است که روی آنها اعمال می شود. فیبر کربن را می توان نمونه ای از این موضوع دانست. به عنوان یک لایه نانو به اندازه کافی کوچک است که نامرئی باشد، و به اندازه کافی همه کاره است که تقریباً روی هر ماده/سطحی اعمال شود. به دلیل شکل گیری سطح قابل پیش بینی آن، می توان آن را نسبتاً آسان ترمیم کرد. خاصیت خود ترمیم یا خود ترمیمی بیشتر به لطف افزودن قرار گرفتن در معرض مولکول های حاوی کربن مانند هیدروکربن ها است (بسیاری از موم ها مانند موم پارافین هیدروکربن هستند). این امر نگهداری از پوشش را بسیار آسان می کند. فرسودگی و پارگی را می توان (در تئوری) با استفاده از یک محصول غنی از هیدروکربن که به نانوساختار اجازه می دهد خود را ترمیم و اصلاح کند، به راحتی حل کرد. این ویژگی هنوز به اندازه کافی در دنیای جزئیات آزمایش نشده است تا به طور قطعی بگوییم که آیا انطباق‌های صنعت خودرو از این رفتار پشتیبانی می‌کند یا خیر. هنوز این خطر وجود دارد که فرآیند تبدیل آن به پوشش باعث از دست دادن خواص خاصی شود.

استفاده از پوشش گرافن

محصولاتی که در حال حاضر در بازار عرضه می شوند همانند پوشش های سرامیکی اعمال می شوند. سطح باید به درستی آماده شود و کاملا تمیز شود. هر گونه آلودگی روی سطح می تواند باعث شود که پوشش به خوبی به سطح نچسبد. آماده سازی سطح معمولاً کلید عملکرد خود محصول است.

جنبه منفی پوشش های گرافن

استفاده از گرافن در پوشش‌ها نسبتاً جدید است و هنوز موضوعی است که به توسعه، آزمایش و تجربه واقعی نیاز دارد. با این حال، با توجه به خواصی که گرافن به آن معروف است، می توان برخی از جنبه های منفی استفاده از این ماده جدید را پیش بینی کرد. اینها شامل هزینه بالا، تفاوت زیاد در عملکرد به دلیل غلظت های مختلف مواد، اثرات ناشناخته از آلودگی بر روی سطح در طول کاربرد و رابطه بین دوام و سختی است. به دلیل پیشرفت‌های جدید، پوشش‌های گرافن اغلب گران‌تر از پوشش‌های معمولی هستند. از آنجایی که این موضوع در حال محبوب‌تر شدن است، خطر انتشار پوشش گرافن تقلبی در بازار افزایش می‌یابد. سایر تولیدکنندگان نیز ممکن است دستور العملی با غلظت کمتر گرافن انتخاب کنند، که ممکن است باعث شود محصول نسبت به سایرین با غلظت بالاتر عملکرد کمتری داشته باشد. با پوشش‌های SiO2، این باور غلط رایج است که فکر کنیم سخت‌ترین پوشش‌ها بادوام‌ترین پوشش‌ها هستند. این درست نیست، زیرا سختی اغلب منجر به انعطاف‌پذیری کمتر می‌شود و در نتیجه بیشتر مستعد بریدگی میکروسکوپی و شکستن سطح نانو است. گرافن این توانایی را دارد که بسیار قوی و در عین حال انعطاف‌پذیر باشد، که ممکن است منجر به سطح سختی کمتری شود، حتی اگر این ماده بسیار بادوام‌تر از پوشش‌های معمولی (غیر گرافن) باشد. با توجه به اینکه مقیاس سختی H اغلب در بازاریابی برای فروش یک محصول استفاده می شود، این سختی کمتر ممکن است باعث از بین رفتن محبوبیت پوشش گرافن شود.

تفاوت اصلی بین پوشش گرافن و SiO2

از آنجایی که در دوره کوتاهی که پوشش گرافن ارائه شده است، گفتن تفاوت بین هر دو پوشش در مقایسه با یکدیگر دشوار است، عمدتاً به این دلیل که هنوز مشخص نیست که وقتی مواد خاصی در مقادیر مختلف اضافه می شوند، پوشش چگونه عمل می کند. همچنین هنوز مشخص نیست که چگونه شرایط مختلف در عملکرد آن نقش دارند. با این وجود، می توان پیش بینی کرد که چگونه برخی از خواص باید با پوشش های SiO2 مقایسه شوند.