เอฟเฟกต์ขนาดใหญ่: กราฟีนนาโนชีท |เสร็จสิ้นผลิตภัณฑ์

เศษส่วนของอนุภาคขนาดนาโนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของสีป้องกัน สารเคลือบ สีรองพื้น และแว็กซ์สำหรับโลหะได้อย่างมีนัยสำคัญ
การใช้แผ่นนาโนกราฟีนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญเป็นพื้นที่การใช้งานที่ค่อนข้างใหม่แต่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วในอุตสาหกรรมสี
แม้ว่าการใช้งานในผลิตภัณฑ์ป้องกันโลหะจะค่อนข้างใหม่—เพิ่งทำการค้าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา—กราฟีนนาโนชีท (NNPs) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติของไพรเมอร์ สารเคลือบ สี แว็กซ์ และแม้แต่สารหล่อลื่นแม้ว่าอัตราส่วนการควบคุมความดันโดยทั่วไปจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่สิบถึงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ การเติม GNP ที่ถูกต้องจะกลายเป็นสารเติมแต่งอเนกประสงค์ที่สามารถยืดอายุการใช้งานและความทนทานของสารเคลือบได้อย่างมาก ปรับปรุงความทนทานต่อสารเคมี ต้านทานการกัดกร่อน ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน และการขัดถู ความต้านทาน.;ช่วยให้พื้นผิวสามารถขจัดน้ำและสิ่งสกปรกออกได้อย่างง่ายดายนอกจากนี้ GNPs มักจะทำหน้าที่เป็นตัวเสริมฤทธิ์กัน ช่วยให้อาหารเสริมอื่นๆ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเข้มข้นต่ำลงโดยไม่ลดประสิทธิภาพลงแผ่นนาโนกราฟีนถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์แล้วในผลิตภัณฑ์ป้องกันโลหะ ตั้งแต่สารเคลือบหลุมร่องฟันรถยนต์ สเปรย์และขี้ผึ้ง ไปจนถึงสีรองพื้นและสีที่ใช้โดยผู้ผลิตรถยนต์ ผู้รับเหมาก่อสร้าง และแม้แต่ผู้บริโภคการใช้งานเพิ่มเติม (เช่น สารกันเพรียง/สีรองพื้นและสีกันสนิมในทะเล) มีรายงานว่าอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของการทดสอบ และคาดว่าจะออกสู่ตลาดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ (แมนเชสเตอร์ สหราชอาณาจักร) เป็นคนแรกที่แยกกราฟีนชั้นเดียวได้ในปี 2547 ซึ่งทำให้พวกเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2553Graphene nanosheets ซึ่งเป็นกราฟีนรูปแบบหลายชั้นที่มีจำหน่ายจากผู้ขายหลายรายที่มีความหนาของอนุภาคและขนาดปานกลางต่างกัน เป็นคาร์บอนรูปแบบ 2 มิติขนาดนาโนที่แบน/เป็นเกล็ดเช่นเดียวกับอนุภาคนาโนอื่นๆ ความสามารถของ GNP ในการเปลี่ยนแปลงและปรับปรุงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ที่มองด้วยตาเปล่าขนาดใหญ่ เช่น ฟิล์มโพลีเมอร์ ชิ้นส่วนพลาสติก/คอมโพสิต สารเคลือบผิว และแม้แต่คอนกรีตนั้นไม่ได้สัดส่วนกับขนาดที่เล็กมากตัวอย่างเช่น รูปทรงเรขาคณิตที่แบน กว้างแต่บางของสารเติมแต่ง GNP ทำให้เหมาะสำหรับให้การครอบคลุมพื้นผิวที่มีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องเพิ่มความหนาของชั้นเคลือบในทางกลับกัน ประสิทธิภาพในการปรับปรุงประสิทธิภาพการเคลือบมักจะหมายความว่าต้องการการเคลือบน้อยลงหรือสามารถใช้การเคลือบที่บางลงได้วัสดุ GNP ยังมีพื้นที่ผิวที่สูงมาก (2,600 ตร.ม./ก.)เมื่อกระจายตัวอย่างเหมาะสม สารเหล่านี้สามารถปรับปรุงคุณสมบัติการกั้นของสารเคลือบจากสารเคมีหรือก๊าซได้อย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้การป้องกันการกัดกร่อนและการเกิดออกซิเดชันดีขึ้นนอกจากนี้ จากมุมมองของไตรโบโลยี พวกมันมีแรงเฉือนที่พื้นผิวต่ำมาก ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอและค่าสัมประสิทธิ์การลื่น ซึ่งช่วยให้การเคลือบต้านทานการขีดข่วนได้ดีขึ้น และขับไล่สิ่งสกปรก น้ำ จุลินทรีย์ ตะไคร่น้ำ ฯลฯ เมื่อพิจารณาถึงสิ่งเหล่านี้ คุณสมบัติ เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าทำไมสารเติมแต่ง GNP ในปริมาณเล็กน้อยจึงสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์มากมายที่อุตสาหกรรมใช้ทุกวันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แม้ว่าพวกมันจะมีศักยภาพสูงเช่นเดียวกับอนุภาคนาโนอื่นๆ แต่การแยกและกระจายแผ่นนาโนกราฟีนในรูปแบบที่นักพัฒนาสีหรือแม้แต่ผู้กำหนดสูตรพลาสติกสามารถนำไปใช้ได้นั้นไม่ใช่เรื่องง่ายการแยกอนุภาคนาโนที่รวมตัวขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อการกระจายตัวที่มีประสิทธิภาพ (และการกระจายตัวในผลิตภัณฑ์ที่คงตัวในชั้นวาง) สำหรับใช้ในพลาสติก ฟิล์ม และการเคลือบได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความท้าทาย
โดยทั่วไป บริษัท GNP เชิงพาณิชย์มีสัณฐานวิทยาที่หลากหลาย (ชั้นเดียว หลายชั้น เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยต่างๆ และในบางกรณี มีฟังก์ชันทางเคมีเพิ่มเติม) และฟอร์มแฟคเตอร์ต่างๆ (ผงแห้งและของเหลว [ที่ใช้ตัวทำละลาย เป็นน้ำ หรือเรซิน- ตาม] การกระจายตัวสำหรับระบบโพลีเมอร์ต่างๆ)ผู้ผลิตที่ก้าวหน้าที่สุดในด้านการค้ากล่าวว่าพวกเขาทำงานอย่างใกล้ชิดกับผู้กำหนดสูตรสีเพื่อค้นหาการผสมผสานคุณสมบัติที่ดีที่สุดในอัตราส่วนการเจือจางที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อปรับปรุงคุณภาพสีโดยไม่ส่งผลเสียต่อคุณสมบัติหลักอื่นๆด้านล่างนี้คือบางบริษัทที่สามารถพูดคุยเกี่ยวกับงานของพวกเขาในด้านการเคลือบป้องกันสำหรับโลหะ
ผลิตภัณฑ์ดูแลรถยนต์เป็นหนึ่งในการนำกราฟีนมาใช้ครั้งแรกและสำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมสี ภาพถ่าย: Surf Protection Solutions LLC
หนึ่งในการใช้งานเชิงพาณิชย์ครั้งแรกของผลิตภัณฑ์ป้องกันโลหะกราฟีนคือในการตัดแต่งรถยนต์ไม่ว่าจะใช้ในสูตรของเหลว สเปรย์ หรือขี้ผึ้ง ผลิตภัณฑ์ดูแลรถยนต์ประสิทธิภาพสูงเหล่านี้สามารถนำไปใช้กับสีรถหรือโครเมียมได้โดยตรง ช่วยปรับปรุงความเงาและความลึกของภาพ (DOI) ทำให้รถยนต์ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้น และคงไว้ซึ่งคุณสมบัติในการทำความสะอาดและขยายวงกว้างการปกป้องเหนือกว่าผลิตภัณฑ์ทั่วไปมากผลิตภัณฑ์ที่ปรับปรุง GNP ซึ่งบางส่วนขายโดยตรงให้กับผู้บริโภคและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่จำหน่ายเฉพาะในร้านเสริมสวย แข่งขันกับผลิตภัณฑ์เสริมสมรรถนะเซรามิก (ออกไซด์) (ที่มีซิลิกา ไททาเนียมไดออกไซด์ หรือทั้งสองอย่างผสมกัน)ผลิตภัณฑ์ที่มี GNP มีประสิทธิภาพการทำงานที่สูงขึ้นและราคาที่สูงขึ้น เนื่องจากมีประโยชน์ที่สำคัญหลายอย่างที่การเคลือบเซรามิกไม่สามารถให้ได้การนำความร้อนสูงของกราฟีนช่วยกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในกระโปรงหน้ารถและล้อรถ และการนำไฟฟ้าสูงจะกระจายประจุไฟฟ้าสถิต ทำให้ฝุ่นเกาะติดได้ยากขึ้นด้วยมุมสัมผัสที่กว้าง (125 องศา) การเคลือบ GNP จะไหลเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ช่วยลดจุดน้ำคุณสมบัติการขัดสีและเกราะป้องกันที่ดีเยี่ยมช่วยปกป้องสีจากรอยขีดข่วน รังสียูวี สารเคมี การเกิดออกซิเดชันและการบิดงอได้ดียิ่งขึ้นความโปร่งใสสูงช่วยให้ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ GNP สามารถรักษาลักษณะเงาสะท้อนแสงซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในภาคส่วนนี้
Surface Protective Solutions LLC (SPS) ของบริษัท Grafton รัฐวิสคอนซิน ซึ่งเป็นผู้ผลิตสูตรผสมที่มีฐานที่มั่นในตลาดนี้ จำหน่ายการเคลือบกราฟีนที่ใช้ตัวทำละลายซึ่งมีความทนทานซึ่งมีอายุการใช้งานนานหลายปี และจำหน่ายสีเคลือบน้ำที่เสริมด้วยกราฟีนเซรั่มเพื่อการสัมผัสที่รวดเร็วและคงอยู่ได้นานหลายเดือนขณะนี้ผลิตภัณฑ์ทั้งสองมีจำหน่ายเฉพาะผู้เชี่ยวชาญด้านความงามที่ผ่านการฝึกอบรมและมีใบอนุญาตเท่านั้น แม้ว่ามีแผนจะนำเสนอเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ดูแลหลังการอื่นๆ แก่ผู้บริโภคโดยตรงในอนาคตอันใกล้นี้การใช้งานเป้าหมาย ได้แก่ รถยนต์ รถบรรทุก และรถจักรยานยนต์ โดยผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่กล่าวกันว่าใกล้จะถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์สำหรับบ้านและเรือ(SPS ยังมีผลิตภัณฑ์แอนติโมนี/ดีบุกออกไซด์ที่ให้การปกป้องพื้นผิวด้วยรังสียูวี)
“แว็กซ์และสารเคลือบหลุมร่องฟันคาร์นูบาแบบดั้งเดิมสามารถปกป้องพื้นผิวที่ทาสีได้ตั้งแต่สัปดาห์ไปจนถึงหลายเดือน” เบรตต์ เวลเซียน ประธาน SPS อธิบาย“การเคลือบเซรามิกที่เปิดตัวสู่ตลาดในช่วงกลางปี ​​2000 ก่อให้เกิดการยึดเกาะที่แข็งแรงขึ้นกับพื้นผิว และทนต่อรังสียูวีและสารเคมีได้นานหลายปี พื้นผิวทำความสะอาดตัวเองได้ ทนความร้อนได้สูงขึ้นอย่างไรก็ตามจุดอ่อนของพวกเขาคือคราบน้ำสีพื้นผิวและรอยเปื้อนบนพื้นผิวที่การทดสอบของเราเองแสดงให้เห็นว่าเกิดจากการถ่ายเทความร้อนที่ไม่ดี ก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วในปี 2015 เมื่อการวิจัยเกี่ยวกับกราฟีนเป็นสารเติมแต่งเริ่มต้นขึ้น ในปี 2018 เราเป็นบริษัทแรกในสหรัฐอเมริกาที่เปิดตัวสารเติมแต่งสีกราฟีนอย่างเป็นทางการในกระบวนการนี้ จากการพัฒนาผลิตภัณฑ์ของบริษัทตาม GNP นักวิจัยพบว่าคราบน้ำและคราบบนพื้นผิว (เนื่องจากการสัมผัสกับมูลนก ยางไม้ แมลง และสารเคมีที่รุนแรง) ลดลงโดยเฉลี่ย 50% รวมถึงความต้านทานการขัดถูที่ดีขึ้นเนื่องจาก ถึงค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ต่ำกว่า
Applied Graphene Materials plc (AGM, Redcar, UK) เป็นบริษัทที่จัดหาสารกระจาย GNP ให้กับลูกค้าจำนวนหนึ่งที่กำลังพัฒนาผลิตภัณฑ์ดูแลรักษารถยนต์ผู้ผลิตกราฟีนอายุ 11 ปีรายนี้อธิบายตัวเองว่าเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการพัฒนาและการประยุกต์ใช้การกระจายตัวของ GNP ในการเคลือบ วัสดุผสม และวัสดุที่ใช้งานได้ในความเป็นจริง AGM รายงานว่าปัจจุบันอุตสาหกรรมสีและการเคลือบคิดเป็น 80% ของธุรกิจ อาจเป็นเพราะสมาชิกหลายคนในทีมเทคนิคมาจากอุตสาหกรรมสีและการเคลือบ ซึ่งช่วยให้ AGM เข้าใจจุดบกพร่องของคอมไพเลอร์ทั้งสอง และท้ายที่สุด ผู้ใช้.
Halo Autocare Ltd. (สต็อกพอร์ต สหราชอาณาจักร) ใช้การกระจาย Genable GNP ของ AGM ในผลิตภัณฑ์แว็กซ์ดูแลรถยนต์ EZ สองรายการเปิดตัวในปี 2020 ขี้ผึ้งกราฟีนสำหรับแผงตัวถังประกอบด้วยขี้ผึ้ง T1 carnauba ขี้ผึ้ง ขี้ผึ้ง และน้ำมันถั่วผลไม้กับโพลิเมอร์ สารทำให้เปียก และ GNP เพื่อเปลี่ยนพฤติกรรมของน้ำผิวดินและให้การปกป้องระยะยาว เม็ดน้ำและฟิล์มที่ยอดเยี่ยม การเก็บสิ่งสกปรกต่ำ ทำความสะอาดง่าย ขจัดมูลนก และลดคราบน้ำได้ดีเยี่ยมGraphene Alloy Wheel Wax มีประโยชน์ทั้งหมดเหล่านี้ แต่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น การสึกหรอที่เพิ่มขึ้นบนล้อและปลายท่อไอเสียGNP ถูกเพิ่มเข้าไปในฐานของขี้ผึ้งไมโครคริสตัลไลน์ที่อุณหภูมิสูง น้ำมันสังเคราะห์ โพลิเมอร์ และระบบเรซินที่บ่มได้Halo บอกว่าผลิตภัณฑ์จะปกป้องล้อได้นาน 4-6 เดือนขึ้นอยู่กับการใช้งาน
James Briggs Ltd. (Salmon Fields, UK) ซึ่งเรียกตัวเองว่าเป็นหนึ่งในบริษัทเคมีภัณฑ์ในครัวเรือนรายใหญ่ที่สุดของยุโรป เป็นลูกค้า AGM รายอื่นที่ใช้สารช่วยกระจายตัว GNP เพื่อพัฒนา Hycote graphene anti-corrosion primerสเปรย์ฉีดสเปรย์แห้งเร็วปราศจากสังกะสีมีการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับโลหะและพลาสติก และถูกใช้โดยผู้คน เช่น ร้านขายตัวถังและผู้บริโภค เพื่อหยุดหรือป้องกันการกัดกร่อนของพื้นผิวโลหะ และเพื่อเตรียมพื้นผิวเหล่านั้นสำหรับการทาสีและการเคลือบไพรเมอร์ให้การป้องกันการกัดกร่อนมากกว่า 1,750 ชั่วโมงตามมาตรฐาน ASTM G-85 ภาคผนวก 5 รวมถึงคุณสมบัติการกั้นที่ดีเยี่ยมและความยืดหยุ่นโดยไม่แตกร้าวในการทดสอบกรวย (ASTM D-522)ไพรเมอร์ชีวิตAGM กล่าวว่าได้ทำงานอย่างใกล้ชิดกับลูกค้าในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาสูตรเพื่อเพิ่มคุณสมบัติที่มีมูลค่าเพิ่มสูงสุดในขณะที่จำกัดผลกระทบต่อต้นทุนผลิตภัณฑ์
จำนวนและประเภทของผลิตภัณฑ์ดูแลรักษารถยนต์ที่ช่วยเพิ่ม GNP ในตลาดมีการเติบโตอย่างรวดเร็วในความเป็นจริงแล้ว กราฟีนได้รับการขนานนามว่าเป็นประโยชน์ด้านประสิทธิภาพที่สำคัญและได้รับการเน้นย้ำในแผนภูมิผลิตภัณฑ์|James Briggs Ltd. (ซ้าย), Halo Autocare Ltd. (บนขวา) และ Surface Protective Solutions LLCSurface Protective Solutions LLC (ล่างขวา)
การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเป็นพื้นที่ใช้งานที่เพิ่มขึ้นสำหรับ GNP ซึ่งอนุภาคนาโนสามารถขยายช่วงเวลาการบำรุงรักษาได้อย่างมีนัยสำคัญ ลดความเสียหายจากการกัดกร่อน ขยายการคุ้มครองการรับประกัน และลดต้นทุนการจัดการสินทรัพย์|เฮอร์ชีย์ โค้ทติ้ง บจก.
GNP ถูกนำมาใช้มากขึ้นในการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนและไพรเมอร์ในสภาพแวดล้อมที่ยากลำบาก (C3-C5)Adrian Potts ซีอีโอของ AGM อธิบายว่า "เมื่อรวมเข้ากับการเคลือบด้วยตัวทำละลายหรือน้ำอย่างเหมาะสม กราฟีนสามารถให้คุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและปรับปรุงการควบคุมการกัดกร่อน"ผลกระทบจากการยืดอายุการใช้งานของสินทรัพย์ ลดความถี่และค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสินทรัพย์ และสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เป็นน้ำหรือผลิตภัณฑ์ที่มีสารเติมแต่งที่เป็นพิษมากขึ้น เช่น สังกะสี ก็ไม่จำเป็นหรือใช้อีกต่อไปพื้นที่โฟกัสและโอกาสในอีกห้าปีข้างหน้า“การสึกกร่อนเป็นเรื่องใหญ่ สนิมไม่ใช่หัวข้อที่น่ายินดีมากนัก เพราะมันแสดงถึงการเสื่อมสภาพของทรัพย์สินของลูกค้า เป็นปัญหาร้ายแรง” เขากล่าวเสริม
ลูกค้า AGM ที่ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวสเปรย์รองพื้นแบบสเปรย์คือ Halfords Ltd. ซึ่งตั้งอยู่ในวอชิงตัน สหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นผู้ค้าปลีกชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องมือ อุปกรณ์ตั้งแคมป์ และจักรยานชั้นนำของอังกฤษและไอร์แลนด์ไพรเมอร์ป้องกันการกัดกร่อนกราฟีนของบริษัทปราศจากสังกะสี ทำให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นมีการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับพื้นผิวโลหะ เช่น เหล็กเหนียว อลูมิเนียม และ Zintec เติมพื้นผิวที่ไม่สมบูรณ์เล็กน้อยและแห้งใน 3-4 นาทีเป็นผิวด้านที่ขัดได้ในเวลาเพียง 20 นาทีนอกจากนี้ยังผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือและกรวยเป็นเวลา 1,750 ชั่วโมงโดยไม่มีการแตกร้าวจากข้อมูลของ Halfords ไพรเมอร์มีความต้านทานการหย่อนคล้อยที่ดีเยี่ยม ทำให้เคลือบได้ลึกมากขึ้น และให้คุณสมบัติการกั้นที่ดีเยี่ยมเพื่อยืดอายุของสีเคลือบอย่างมีนัยสำคัญนอกจากนี้สีรองพื้นยังเข้ากันได้ดีกับสีน้ำรุ่นล่าสุด
Alltimes Coatings Ltd. จาก Stroud สหราชอาณาจักร ผู้เชี่ยวชาญด้านการป้องกันการกัดกร่อนของหลังคาโลหะ ใช้การกระจายตัวของ AGM ในระบบหลังคาเหลว Advantage Graphene สำหรับอาคารอุตสาหกรรมและอาคารพาณิชย์ผลิตภัณฑ์เพิ่มน้ำหนักขั้นต่ำของหลังคา ทนทานต่อสภาพอากาศและรังสียูวี ปราศจากตัวทำละลาย สารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และไอโซไซยาเนตใช้เพียงชั้นเดียวบนพื้นผิวที่เตรียมอย่างเหมาะสม ระบบนี้ทนทานต่อแรงกระแทกและยืดหยุ่นสูง ยืดตัวได้ดีเยี่ยม และไม่มีการหดตัวหลังการบ่มสามารถใช้งานได้ในช่วงอุณหภูมิ 3-60°C/37-140°F และนำไปใช้ซ้ำการเพิ่มกราฟีนช่วยเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนได้อย่างมาก และผลิตภัณฑ์ผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลาง 10,000 ชั่วโมง (ISO9227:2017) ซึ่งช่วยยืดอายุการรับประกันของ Autotech จาก 20 เป็น 30 ปีแม้จะสร้างเกราะป้องกันน้ำ ออกซิเจน และเกลือที่มีประสิทธิภาพสูง แต่การเคลือบรูพรุนขนาดเล็กก็ยังระบายอากาศได้เพื่ออำนวยความสะดวกในระเบียบวินัยทางสถาปัตยกรรม Alltimes ได้พัฒนาหลักสูตรการพัฒนาวิชาชีพอย่างต่อเนื่อง (CPD) อย่างเป็นระบบ
Blocksil Ltd. จาก Lichfield สหราชอาณาจักร อธิบายว่าตัวเองเป็นบริษัทเคลือบผิวที่ได้รับรางวัล ซึ่งให้บริการโซลูชันการประหยัดพลังงานและแรงงานขั้นสูงแก่ลูกค้าในอุตสาหกรรมยานยนต์ รถไฟ การก่อสร้าง พลังงาน เรือเดินทะเล และการบินและอวกาศBlocksil ทำงานอย่างใกล้ชิดกับ AGM เพื่อพัฒนาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน MT รุ่นใหม่ที่มีชั้นบนสุดเสริมด้วยกราฟีนสำหรับเหล็กโครงสร้างในสภาพแวดล้อมเปิดและกัดกร่อนมีให้เลือกหลายสี ระบบเคลือบชั้นเดียวปราศจากสาร VOC และตัวทำละลายมีความทนทานต่อความชื้นสูง และผ่านการทดสอบสเปรย์เกลือที่เป็นกลางกว่า 11,800 ชั่วโมง เพื่อความทนทานที่มากกว่าผลิตภัณฑ์รุ่นก่อนหน้าถึง 50%ในการเปรียบเทียบ Blocksil กล่าวว่าโดยทั่วไปแล้วโพลีไวนิลคลอไรด์ที่ไม่ได้เคลือบพลาสติก (UPVC) จะใช้เวลา 500 ชั่วโมงในการทดสอบนี้ ในขณะที่สีอีพ็อกซี่มีอายุการใช้งาน 250-300 ชั่วโมงบริษัทยังกล่าวอีกว่าสีนี้สามารถใช้กับเหล็กที่ชื้นเล็กน้อยและป้องกันการแทรกซึมของน้ำหลังจากใช้งานไม่นานได้รับการอธิบายว่าทนทานต่อพื้นผิว มันจะเป็นสนิมตราบเท่าที่มีการกำจัดเศษที่หลุดออกและบ่มโดยไม่ใช้ความร้อนจากภายนอก ดังนั้นจึงสามารถใช้ในภาคสนามได้การเคลือบมีช่วงการใช้งานที่กว้างตั้งแต่ 0 ถึง 60°C/32-140°F และผ่านการทดสอบการลามไฟอย่างเข้มงวด (BS476-3:2004, CEN/TS1187:2012-Test 4 (รวมถึง EN13501-5:2016-test 4 ) 4)) มีความทนทานต่อกราฟฟิตีและมีความทนทานต่อรังสียูวีและสภาพอากาศที่ดีเยี่ยมมีรายงานว่ามีการใช้สารเคลือบบนเสาปล่อยจรวดที่ RTÉ (Raidió Teilifís Éireann, ดับลิน, ไอร์แลนด์) และบนดาวเทียมสื่อสารที่ Avanti Communications Group plc (ลอนดอน) และบนรางรถไฟแบบแบ่งส่วนและแบบขนาน (SSP) ซึ่งผ่าน EN45545 -2:2013, R7 ถึง HL3
อีกบริษัทหนึ่งที่ใช้สารเคลือบเสริม GNP เพื่อป้องกันโลหะคือซัพพลายเออร์ยานยนต์ระดับโลก Martinrea International Inc. (Toronto) ซึ่งใช้โพลีเอไมด์เสริมแรงด้วยกราฟีน (PA หรือที่เรียกว่าไนลอน) เคลือบรถยนต์นั่งส่วนบุคคล(เนื่องจากคุณสมบัติของเทอร์โมพลาสติกที่ดี GNP NanoXplore Inc. ซัพพลายเออร์ของมอนทรีออลจึงจัดหาการเคลือบ GNP/PA แบบคอมโพสิตทั้งหมดให้กับ Martinrea) ผลิตภัณฑ์มีรายงานว่าลดน้ำหนักได้ 25 เปอร์เซ็นต์ และให้การป้องกันการสึกหรอที่เหนือกว่า เพิ่มความแข็งแรงที่เหนือกว่า และปรับปรุงสารเคมี การป้องกันความต้านทานไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงใด ๆ กับอุปกรณ์หรือกระบวนการผลิตที่มีอยู่Martinrea ตั้งข้อสังเกตว่าประสิทธิภาพของการเคลือบที่ดีขึ้นสามารถขยายการใช้งานไปยังชิ้นส่วนยานยนต์ได้หลากหลายมากขึ้น โดยเฉพาะยานยนต์ไฟฟ้า
เมื่อผ่านการทดสอบระยะยาวหลายครั้งเสร็จสิ้นแล้ว การป้องกันการกัดกร่อนของน้ำทะเลและการป้องกันการเปรอะเปื้อนจึงมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นการใช้งานที่สำคัญของ GNPสารเติมแต่งกราฟีน Talga Group Ltd. กำลังได้รับการทดสอบในสภาพมหาสมุทรจริงบนเรือขนาดใหญ่สองลำเรือลำหนึ่งเพิ่งเสร็จสิ้นการตรวจสอบเป็นเวลา 15 เดือน และมีการกล่าวว่าส่วนที่เคลือบด้วยไพรเมอร์เสริม GNP แสดงผลที่เทียบเคียงได้หรือดีกว่าตัวอย่างดั้งเดิมที่ไม่มีการเสริมแรง ซึ่งมีร่องรอยของการกัดกร่อนอยู่แล้ว|ทาร์กา กรุ๊ป บจก.
ผู้พัฒนาสีและผู้ผลิตกราฟีนจำนวนมากทำงานอย่างหนักในการพัฒนาสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน/ป้องกันการเปรอะเปื้อนสำหรับอุตสาหกรรมทางทะเลจากการทดสอบที่กว้างขวางและระยะยาวที่จำเป็นเพื่อให้ได้รับการอนุมัติในด้านนี้ บริษัทส่วนใหญ่ที่เราสัมภาษณ์ระบุว่าผลิตภัณฑ์ของตนยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบและประเมินผล และข้อตกลงไม่เปิดเผยข้อมูล (NDA) ป้องกันไม่ให้พวกเขาพูดคุยเกี่ยวกับงานของพวกเขาใน สนาม.แต่ละคนระบุว่าการทดสอบที่ดำเนินการจนถึงปัจจุบันได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ที่สำคัญจากการรวม GNP เข้ากับทางเท้าในทะเล
บริษัทหนึ่งที่ไม่สามารถอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับงานได้คือ 2D Materials Pte. Ltd. ซึ่งมีฐานอยู่ในสิงคโปร์ซึ่งเริ่มผลิต GNP ในระดับห้องปฏิบัติการในปี 2560 และระดับเชิงพาณิชย์เมื่อปีที่แล้วผลิตภัณฑ์กราฟีนของบริษัทได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมสี และบริษัทกล่าวว่าได้ทำงานร่วมกับซัพพลายเออร์สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนทางทะเลรายใหญ่ที่สุดสองรายตั้งแต่ปี 2562 เพื่อพัฒนาสีและสารเคลือบสำหรับภาคส่วนนี้2D Materials ยังกล่าวอีกว่ากำลังทำงานร่วมกับบริษัทเหล็กรายใหญ่ในการรวมกราฟีนเข้ากับน้ำมันที่ใช้ปกป้องเหล็กระหว่างการขนส่งและการจัดเก็บตามที่ Chuang Chie Fu ผู้เชี่ยวชาญในการใช้วัสดุ 2D กล่าวว่า "กราฟีนมีผลกระทบมากที่สุดต่อการเคลือบผิวตามหน้าที่"“ตัวอย่างเช่น สำหรับการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมเรือเดินทะเล สังกะสีเป็นหนึ่งในส่วนผสมหลักกราฟีนสามารถใช้เพื่อลดหรือแทนที่สังกะสีในการเคลือบเหล่านี้การเติมกราฟีนน้อยกว่า 2% สามารถเพิ่มอายุการใช้งานของสารเคลือบเหล่านี้ได้อย่างมาก ซึ่งหมายความว่าสิ่งนี้ทำให้มีคุณค่าที่น่าดึงดูดใจอย่างมากจนยากจะปฏิเสธ”
Talga Group Ltd. (เมืองเพิร์ธ ประเทศออสเตรเลีย) บริษัทแบตเตอรี่ขั้วบวกและกราฟีนที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2553 ประกาศเมื่อต้นปีนี้ว่าสารเติมแต่งกราฟีน Talcoat สำหรับไพรเมอร์ได้แสดงผลเชิงบวกในการทดสอบมหาสมุทรในโลกแห่งความเป็นจริงสารเติมแต่งนี้ได้รับการคิดค้นสูตรมาโดยเฉพาะสำหรับใช้ในการเคลือบผิวทางทะเลเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน ลดการสูญเสียสีในระบบนิเวศทางน้ำ และปรับปรุงประสิทธิภาพโดยการเพิ่มระยะเวลาอู่แห้งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารเติมแต่งที่กระจายตัวได้แบบแห้งนี้สามารถรวมเข้ากับการเคลือบในแหล่งกำเนิด ซึ่งแสดงถึงการพัฒนาเชิงพาณิชย์ที่สำคัญของผลิตภัณฑ์ GNP ซึ่งมักจะถูกจัดหาให้ในลักษณะการกระจายตัวของของเหลวเพื่อให้แน่ใจว่ามีการผสมที่ดี
ในปี 2019 สารเติมแต่งดังกล่าวได้รับการผสมล่วงหน้าด้วยสีรองพื้นอีพ็อกซี่สองแพ็คจากซัพพลายเออร์สารเคลือบชั้นนำ และนำไปใช้กับตัวเรือของเรือคอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ 700 ตร.ม./7535 ฟุต² ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองในทะเลเพื่อประเมินประสิทธิภาพของสารเคลือบในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง(เพื่อให้เป็นเส้นฐานที่สมจริง จึงมีการใช้ไพรเมอร์ที่มีฉลากแบบดั้งเดิมในที่อื่นเพื่อแยกความแตกต่างของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด จากนั้นไพรเมอร์ทั้งสองจะถูกเคลือบทับ) ในเวลานั้น แอปพลิเคชันนี้ถือเป็นแอปพลิเคชันกราฟีนที่ใหญ่ที่สุดในโลกเรือได้รับการตรวจสอบเป็นเวลา 15 เดือน และส่วนที่เคลือบด้วยสารรองพื้นเสริมแรง GNP มีรายงานว่ามีประสิทธิภาพเทียบเท่าหรือดีกว่าพื้นฐานที่ไม่มีการเสริมแรง ซึ่งแสดงให้เห็นสัญญาณของการกัดกร่อนแล้วการทดสอบครั้งที่สองเกี่ยวข้องกับการให้ผู้ใช้พ่นสีผสมสารเติมแต่ง GNP แบบผงที่ไซต์งานกับสีอีพ็อกซี่สองแพ็คจากซัพพลายเออร์สีชั้นนำรายอื่น และพ่นลงบนส่วนสำคัญของภาชนะขนาดใหญ่คดีสองคดียังคงดำเนินต่อไปTalga ตั้งข้อสังเกตว่าข้อจำกัดการเดินทางที่เกี่ยวข้องกับการแพร่ระบาดยังคงส่งผลกระทบต่อการเดินทางระหว่างประเทศ ทำให้ข่าวเกี่ยวกับการทำงานของการรายงานข่าวบนเรือลำที่สองล่าช้าจากผลลัพธ์เหล่านี้ Talga จึงได้รับการกล่าวขานว่าจะพัฒนาสารเคลือบป้องกันการเปรอะเปื้อนในทะเล สารเคลือบป้องกันจุลินทรีย์สำหรับโลหะและพลาสติก สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนสำหรับชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ และสารเคลือบกั้นสำหรับบรรจุภัณฑ์พลาสติก
โครงการพัฒนา GNP ที่ประกาศในเดือนมีนาคมโดย Advanced Materials Research Laboratory Toray Industries, Inc. (โตเกียว) ดึงดูดความสนใจของนักพัฒนาสูตรการเคลือบ รวมถึงการสร้างโซลูชันกราฟีนแบบกระจายตัวแบบละเอียดพิเศษ ซึ่งกล่าวกันว่ามีความลื่นไหลที่ดีเยี่ยมค่าการนำไฟฟ้าสูงรวมกับค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูงกุญแจสำคัญในการพัฒนาคือการใช้โพลิเมอร์เฉพาะ (ไม่มีชื่อ) ที่กล่าวกันว่าควบคุมความหนืดได้โดยการยับยั้งการรวมตัวของแผ่นนาโนกราฟีน ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาที่มีมายาวนานในการสร้างการกระจายตัวของ GNP ที่มีความเข้มข้นสูง
เมื่อเทียบกับสารกระจาย GNP ทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่มีความลื่นไหลสูงใหม่ของ Toray ซึ่งมีโพลิเมอร์เฉพาะที่ควบคุมความหนืดโดยป้องกันการรวมตัวของอนุภาคนาโนกราฟีน ทำให้เกิดสารกระจายตัว GNP ที่มีความเข้มข้นสูงและละเอียดเป็นพิเศษพร้อมค่าการนำความร้อนและไฟฟ้าสูง และเพิ่มความสามารถในการไหลเพื่อความสะดวกในการจัดการและ การผสม|บริษัท โทเร อินดัสทรีส์ จำกัด
Eiichiro Tamaki นักวิจัยจาก Toray กล่าวว่า "กราฟีนที่บางกว่ามีแนวโน้มที่จะรวมตัวกันได้ง่ายขึ้น ซึ่งช่วยลดการไหลและทำให้ยากต่อการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผสมสารช่วยกระจายตัว"“เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเกาะติด แผ่นนาโนมักจะถูกเจือจางในสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำอย่างไรก็ตามสิ่งนี้ทำให้ยากที่จะมีความเข้มข้นเพียงพอที่จะใช้ประโยชน์จากกราฟีนได้อย่างเต็มที่”การกระจายตัวของ GNP ที่ละเอียดเป็นพิเศษและการไหลลื่นที่เพิ่มขึ้นเพื่อความสะดวกในการจัดการและการผสมกล่าวกันว่าการใช้งานเบื้องต้นรวมถึงแบตเตอรี่ วงจรอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการพิมพ์ และการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำและออกซิเจนซึมผ่านบริษัทได้ทำการวิจัยและผลิตกราฟีนมาเป็นเวลา 10 ปี และอ้างว่าได้พัฒนาเทคโนโลยีการกระจายตัวเพื่อทำให้กราฟีนมีราคาย่อมเยามากขึ้นนักวิจัยเชื่อว่าโพลิเมอร์ที่มีลักษณะเฉพาะจะส่งผลต่อทั้งแผ่นนาโนเองและตัวกลางในการกระจายตัว ทามากิตั้งข้อสังเกต โดยบอกว่ามันทำงานได้ดีโดยเฉพาะกับตัวทำละลายที่มีขั้วสูง
เมื่อพิจารณาถึงประโยชน์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่ GNP นำเสนอ จึงไม่น่าแปลกใจที่มีการออกสิทธิบัตรที่เกี่ยวข้องกับ GNP มากกว่า 2,300 รายการให้กับธุรกิจและสถาบันการศึกษาผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์การเติบโตที่สำคัญของเทคโนโลยีนี้ โดยกล่าวว่าจะส่งผลกระทบต่ออุตสาหกรรมมากกว่า 45 แห่ง รวมถึงสีและสารเคลือบปัจจัยสำคัญหลายประการที่ขัดขวางการเติบโตถูกขจัดออกไปประการแรก ข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อม สุขภาพ และความปลอดภัย (EHS) อาจเป็นปัญหาสำหรับอนุภาคนาโนใหม่เนื่องจากการอนุมัติตามกฎระเบียบ (เช่น ระบบ REACH (การลงทะเบียน การประเมิน การอนุญาต และการจำกัดสารเคมี) ของสหภาพยุโรป) ได้รับการผ่อนปรนนอกจากนี้ ซัพพลายเออร์จำนวนหนึ่งได้ทดสอบวัสดุเสริมแรง GNP อย่างกว้างขวาง เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อฉีดพ่นผู้ผลิตกราฟีนชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าเนื่องจาก GNP ทำมาจากกราไฟต์แร่ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ กระบวนการของกราฟีนจึงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมโดยเนื้อแท้มากกว่าสารเติมแต่งอื่นๆ มากมายความท้าทายประการที่สองคือการได้รับเพียงพอในราคาที่เหมาะสม แต่สิ่งนี้ยังได้รับการแก้ไขเมื่อผู้ผลิตขยายระบบการผลิตของตน
Tarek Jalloul จาก Lead Carbon Technologies ซึ่งเป็นโครงการเทคโนโลยี NanoXplore อธิบายว่า “อุปสรรคสำคัญในการแนะนำกราฟีนเข้าสู่อุตสาหกรรมคือกำลังการผลิตของผู้ผลิตกราฟีน บวกกับต้นทุนที่สูงเป็นประวัติการณ์ของผลิตภัณฑ์”“อุปสรรคทั้งสองนี้กำลังถูกเอาชนะ และผลิตภัณฑ์ที่เสริมด้วยกราฟีนกำลังเข้าสู่ขั้นตอนเชิงพาณิชย์ เนื่องจากช่องว่างด้านพลังงานและราคากำลังแคบลงตัวอย่างเช่น บริษัทของฉันก่อตั้งขึ้นในปี 2554 และตอนนี้สามารถผลิตได้ 4,000 ตัน/ตันต่อปี จากข้อมูลของ IDTechEx Research (บอสตัน) เราเป็นผู้ผลิตกราฟีนรายใหญ่ที่สุดในโลกโรงงานผลิตแห่งใหม่ของเราเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมดและมีโครงสร้างแบบโมดูลาร์ที่สามารถจำลองแบบได้ง่ายหากต้องการขยายอุปสรรคสำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมกราฟีนคือการขาดการอนุมัติด้านกฎระเบียบ แต่สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้นในขณะนี้”
“คุณสมบัติที่กราฟีนนำเสนออาจมีผลกระทบอย่างมากต่ออุตสาหกรรมสีและสารเคลือบ” Velzin กล่าวเสริม“แม้ว่ากราฟีนจะมีราคาต่อกรัมสูงกว่าสารเติมแต่งอื่น ๆ แต่ก็มีการใช้ในปริมาณที่น้อยและให้ประโยชน์ในเชิงบวกที่ต้นทุนระยะยาวมีราคาไม่แพงพัฒนากราฟีน ?สารเคลือบผิว??
“สิ่งนี้ใช้ได้ผลและเราสามารถแสดงให้เห็นว่ามันดีจริงๆ” Potts กล่าวเสริม"การเพิ่มกราฟีนลงในสูตรอาหาร แม้ในปริมาณที่น้อยมาก ก็สามารถให้คุณสมบัติในการเปลี่ยนแปลงได้"
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
การปิดผิว (Masking) ใช้ในการตกแต่งผิวโลหะส่วนใหญ่ ซึ่งจำเป็นต้องดำเนินการเฉพาะบางพื้นที่ของพื้นผิวของชิ้นส่วนเท่านั้นสามารถใช้มาสก์บนพื้นผิวที่ไม่ต้องการการรักษาหรือควรหลีกเลี่ยงบทความนี้ครอบคลุมหลายแง่มุมของการมาสก์ผิวโลหะ รวมถึงการใช้งาน เทคนิค และการมาสก์ประเภทต่างๆ ที่ใช้
การยึดเกาะที่ดีขึ้น ความต้านทานต่อการกัดกร่อนและพุพองที่เพิ่มขึ้น และปฏิกิริยาการเคลือบผิวกับชิ้นส่วนที่ลดลงจำเป็นต้องได้รับการบำบัดล่วงหน้า