Πίνακας περιεχομένων
2. Ανάλυση των χαρακτηριστικών των επικαλύψεων σκόνης Airgel
3. Προκλήσεις του περιβάλλοντος υψηλής υγρασίας σε επικαλύψεις
4. Πειραματική εξερεύνηση: επικαλύψεις σκόνης αεροσκάφους υπό υψηλή υγρασία
Στον τομέα της βιομηχανικής προστασίας και της αρχιτεκτονικής διακόσμησης, η απόδοση των επικαλύψεων της υγρασίας διαδραματίζει βασικό ρόλο στη ζωή των εγκαταστάσεων και της ασφάλειας της χρήσης. Ως νέος τύπος επικάλυψης υψηλής απόδοσης, η επικάλυψη σκόνης Airgel έχει γίνει το επίκεντρο της βιομηχανίας τα τελευταία χρόνια λόγω της μοναδικής της νανοδομής και των εξαιρετικών ιδιοτήτων. Η Airgel έχει εξαιρετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και εκτελεί καλά στη θερμομόνωση. Οι υδρόφοβες ιδιότητές του καθιστούν επίσης τη βιομηχανία να έχει μεγάλες ελπίδες για την απόδοση από την υγρασία των επικαλύψεων σκόνης σε σκόνη σε περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας. Ωστόσο, στην πραγματικότητα, πρέπει να επαληθευτούν οι σκηνές υψηλής υψίματος, όπως οι παράκτιες περιοχές, τα υπόγεια και τα μπάνια, και η σταθερότητα της σταθερότητας των επικαλύψεων της σκόνης Airgel πρέπει να επαληθευτεί. Εάν μπορεί να αποτρέψει σταθερά την υγρασία σε περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας, θα φέρει πιο αξιόπιστες λύσεις προστασίας σε πολλές βιομηχανίες και θα επεκτείνει σε μεγάλο βαθμό τον χώρο εφαρμογής της.
2. Ανάλυση των χαρακτηριστικών των επικαλύψεων σκόνης Airgel
Το Airgel, το βασικό συστατικό της επικάλυψης σκόνης Airgel, έχει μια ειδική νανοπορική δομή με πορώδες πάνω από 95%. Αυτή η δομή αναστέλλει αποτελεσματικά την αγωγιμότητα θερμότητας και η τιμή θερμικής αντίστασης υπερβαίνει το 0. Η θερμική μόνωση αποτελεσμάτων μιας επικάλυψης αεροσκαφών πάχους 1 mm είναι ισοδύναμη με εκείνη ενός 10- Times-Thick Traditional Polystyrene Board. Από την άποψη της αντίστασης στην υγρασία, ο εσωτερικός σκελετός της σκόνης αέρα είναι υδρόφοβη, με γωνία επαφής με νερό μεγαλύτερο από 130 μοίρες και υδροφοβικότητα μεγαλύτερη ή ίση με 99%. Θεωρητικά, αυτό θέτει ένα καλό θεμέλιο για την αντίσταση στην υγρασία της επικάλυψης σκόνης Airgel. Ωστόσο, πολύπλοκοι παράγοντες όπως οι διακυμάνσεις της υγρασίας και η μακροχρόνια διάβρωση των υδρατμών σε πραγματικά περιβάλλοντα υψηλής υδατοσώμεσης μπορεί να αμφισβητήσουν τη βιωσιμότητα και τη σταθερότητα της αντοχής της υγρασίας.
3. Προκλήσεις του περιβάλλοντος υψηλής υγρασίας σε επικαλύψεις
Το περιβάλλον υψηλής υγρασίας γενικά αναφέρεται στην κατάσταση όπου η σχετική υγρασία διατηρείται σε περισσότερο από 60% για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε αυτό το περιβάλλον, οι συνηθισμένες επικαλύψεις αντιμετωπίζουν πολλά προβλήματα. Το νερό μπορεί εύκολα να διεισδύσει στην επικάλυψη, προκαλώντας την επίστρωση να φουσκώνει ή ακόμα και να πέσει. Οι υδρόφιες χρωστικές ή τα πληρωτικά στην επιτροπή της επικάλυψης μετά την απορρόφηση του νερού, καταστρέφοντας τη δομή επικάλυψης. Για αναπνεύσιμες επικαλύψεις, το νερό μπορεί επίσης να συσσωρεύεται μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος, μειώνοντας την πρόσφυση μεταξύ της επικάλυψης και του υποστρώματος. Για τις επικαλύψεις σε σκόνη αεροσκάφους, το νερό μπορεί να εισβάλει στη νανοπορική δομή του υπό υψηλή υγρασία, η οποία μπορεί όχι μόνο να αλλάξει τις θερμικές ιδιότητες της αεροπορίας, αλλά και να έχει αρνητικό αντίκτυπο στην αντίσταση στην υγρασία και σε σοβαρές περιπτώσεις, προκαλεί βλάβη στη δομή του αεροσκάφους.
4. Πειραματική εξερεύνηση: επικαλύψεις σκόνης αεροσκάφους υπό υψηλή υγρασία
1. Εκπαιδευτικός σκοπός
Αυτό το πείραμα στοχεύει να διερευνήσει βαθιά τη σταθερότητα της απόδοσης από την απόδοση της υγρασίας της επικάλυψης σκόνης Airgel σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας, καλύπτοντας τις μεταβολές στην επιφανειακή κατάσταση επικάλυψης, την εξέλιξη της εσωτερικής μικροδομής και τις δυναμικές μεταβολές των δεικτών απόδοσης από την υγρασία.
2. Εκπαιδευτικά υλικά και μέθοδοι
Πειραματικά υλικά: Επιλέξτε 3 αντιπροσωπευτικά προϊόντα επικάλυψης σκόνης Airgel στην αγορά (που σημειώνονται ως P, Q και R αντίστοιχα) και επιλέξτε την συνηθισμένη εποξειδική επίστρωση σκόνης ως έλεγχο (σημειωμένο ως S). Το πειραματικό υπόστρωμα χρησιμοποιεί ομοιόμορφα πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα των ίδιων προδιαγραφών. Πριν από το πείραμα, η επιφάνεια της χαλύβδινης πλάκας είναι αυστηρά αποσπασματικό και παθητικοποιημένο για να εξασφαλιστεί η ακρίβεια και η συνέπεια των πειραματικών αποτελεσμάτων.
Πειραματικός εξοπλισμός: Χρησιμοποιήστε έναν θάλαμο δοκιμής σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας υψηλής ακρίβειας για να ελέγξετε με ακρίβεια τη θερμοκρασία και την υγρασία για να προσομοιώσετε ένα πολύπλοκο περιβάλλον. Με τη βοήθεια ενός μικροσκοπίου ατομικής δύναμης (AFM), η μικροδομή της επικάλυψης παρατηρείται σε υψηλή ανάλυση. Εξοπλισμένο με υπέρυθρο μετασχηματισμό Fourier (FTIR), αναλύονται οι μεταβολές στη χημική δομή της επικάλυψης υπό υψηλή υγρασία. Ο προχωρημένος μετρητής γωνίας επαφής με την πτώση χρησιμοποιείται για την ποσοτική αξιολόγηση της απόδοσης της επικάλυψης της επικάλυψης με τη μέτρηση της γωνίας επαφής μεταξύ της επιφάνειας επικάλυψης και του νερού.
Πειραματική μέθοδος: Ψεκάστε ομοιόμορφα τις τέσσερις επικαλύψεις στην πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα και τα θεραπεύστε σύμφωνα με τη διαδικασία σκλήρυνσης των αντίστοιχων προτύπων προϊόντων τους. Μετά τη σκλήρυνση, τοποθετήστε την πλάκα δοκιμής σε ένα θάλαμο δοκιμής σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας, ρυθμίστε τη θερμοκρασία σε 3 0 και τη σχετική υγρασία στο 90% για να προσομοιώσετε ένα περιβάλλον υψηλής υγρασίας. Αφαιρέστε τις δοκιμαστικές πλάκες στο 0ο, 2ο, 4ο, 6ο και 8ο μήνα μετά την έναρξη του πειράματος και να πραγματοποιήσετε ολοκληρωμένες δοκιμές σε διάφορους δείκτες απόδοσης.
3. Πειραματικά αποτελέσματα και ανάλυση
Κατάσταση επιφάνειας επικάλυψης
Από τα αποτελέσματα, μπορεί να φανεί ότι σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας, η επιφανειακή κατάσταση της συνηθισμένης εποξειδικής επικάλυψης σκόνης επιδεινώνει το ταχύτερο, ενώ οι επικαλύψεις σκόνης Airgel P, Q και R έχουν διαφορετικούς βαθμούς αλλαγής εντός 8 μηνών, αλλά η συνολική επικάλυψη παραμένει σχετικά άθικτη. Μεταξύ αυτών, η επικάλυψη σκόνης Airgel Q έχει εξαιρετική απόδοση στη διατήρηση της επιφανειακής κατάστασης, με βασικά τις προφανείς αλλαγές εντός 4 μηνών και κανένα σταγονίδια νερού δεν έχει διεισδύσει σε 8 μήνες. Αυτό δείχνει ότι οι επικαλύψεις σκόνης αεροσκάφους έχουν προφανή πλεονεκτήματα στη διατήρηση της ακεραιότητας της επιφάνειας επικάλυψης σε σύγκριση με τις συνήθεις εποξειδικές επικαλύψεις σε σκόνη σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας.
Επικάλυψη σκόνης Airgel P: Η επιφάνεια είναι επίπεδη και ομαλή στην αρχή του πειράματος, χωρίς ανωμαλίες. Μετά από 2 μήνες, υπάρχει μια πολύ μικρή ελάττωση, χωρίς άλλα ελαττώματα. Σε 4 μήνες, η ελάφρυνση είναι ελαφρώς προφανής, χωρίς να αναβλύζει ή να ρίχνει. Σε 6 μήνες, υπάρχει ένα ελαφρύ φαινόμενο λεύκανσης και η επικάλυψη είναι άθικτη. Σε 8 μήνες, η περιοχή λεύκανσης επεκτείνεται και η επικάλυψη δεν πέφτει.
Επικάλυψη σκόνης Airgel Q: Η αρχική επιφάνεια είναι ομοιόμορφη και αμετάβλητη. Δεν υπήρξε σημαντική αλλαγή εντός 4 μηνών. Σε 6 μήνες, προσαρτήθηκαν μια πολύ μικρή ποσότητα σταγονιδίων νερού και εύκολο να γλιστρήσουν. Σε 8 μήνες, ο αριθμός των σταγονιδίων νερού αυξήθηκε, αλλά δεν υπήρξε διείσδυση.
Επικάλυψη σκόνης Airgel R: Η εμφάνιση ήταν φυσιολογική στην αρχή. Μετά από 2 μήνες, η επιφάνεια ήταν ελαφρώς σκοτεινή και δεν υπήρχε φουσκάλες. Σε 4 μήνες, η σκοτεινή περιοχή επεκτάθηκε και δεν υπήρχε φουσκάλες. Σε 6 μήνες, υπήρχε ελαφρύ ξεφλούδισμα, αλλά χωρίς αποβολή. Σε 8 μήνες, το εύρος ξεφλούδισμα αυξήθηκε και η επικάλυψη ήταν ακόμα άθικτη.
Συνηθισμένη εποξική επικάλυψη σκόνης S: Το πείραμα ξεκίνησε κανονικά. Μετά από 2 μήνες εμφανίστηκε μια μικρή ποσότητα μικροσκοπικών φυσαλίδων. Σε 4 μήνες, οι φυσαλίδες αυξήθηκαν και μερικές από αυτές έσπασαν. Σε 6 μήνες, η επικάλυψη είχε σοβαρή φουσκάλες και ρίχνοντας. Στους 8 μήνες, έπεσε σε μια μεγάλη περιοχή και το υπόστρωμα σκουριάθηκε.
Εσωτερική δομή επικάλυψης:
Οι παρατηρήσεις μικροσκοπίας ατομικής δύναμης (AFM) αποκάλυψαν ότι η εσωτερική δομή της συνηθισμένης εποξειδικής επικάλυψης σκόνης S υπέστη σοβαρές ζημιές σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας, με μεγάλο αριθμό κενών και ρωγμών. Αυτό οφειλόταν στην αποσύνθεση της δομής επικάλυψης που προκαλείται από τη συνεχή διείσδυση του νερού. Στο αρχικό στάδιο του πειράματος, η εσωτερική νανοπορική δομή των επικαλύψεων σκόνης Airgel P, Q και R παρέμεινε βασικά άθικτη. Ωστόσο, μέχρι τον έκτο μήνα, μια μικρή ποσότητα νερού που συσσωρεύτηκε σε ορισμένους πόρους των επικαλύψεων σκόνης Airgel P και R και η κανονικότητα της εσωτερικής δομής επηρεάστηκε σε κάποιο βαθμό. Στον όγδοο μήνα, η εσωτερική δομή των πόρων της επικάλυψης σκόνης Airgel Q ήταν ακόμα σχετικά σταθερή, με λίγους μόνο πόρους ελαφρώς παραμορφωμένους. Αυτό δείχνει ότι η νανοπορώδη δομή των επικαλύψεων σκόνης αέρα μπορεί να αντισταθεί σε ένα περιβάλλον υψηλής υγρασίας σε κάποιο βαθμό, αλλά υπάρχουν διαφορές στη δομική σταθερότητα διαφορετικών προϊόντων.
Δείκτης απόδοσης από την υγρασία: Δείκτης απόδοσης:
Η γωνία επαφής μεταξύ της επιφάνειας επίστρωσης και του νερού μετρήθηκε χρησιμοποιώντας μετρητή γωνίας επαφής πτώσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η γωνία επαφής, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση της υγρασίας.
Από την τάση των δεδομένων γωνίας επαφής, η γωνία επαφής της συνηθισμένης εποξειδικής επικάλυψης σκόνης μειώθηκε περισσότερο, από τον αρχικό 90 μοίρες έως 74 μοίρες μετά από 8 μήνες, αντανακλώντας ότι η απόδοση της από την υγρασία επιδεινώθηκε γρήγορα σε περιβάλλον υψηλής υγρασίας. Αν και οι γωνίες επαφής των επικαλύψεων σκόνης Airgel P, Q και R μειώθηκαν επίσης με την πάροδο του χρόνου, η μείωση της επικάλυψης σκόνης Airgel Q ήταν η μικρότερη και εξακολουθούσε να διατηρεί μια υψηλή γωνία επαφής 126 βαθμών μετά από 8 μήνες, επιβεβαιώνοντας περαιτέρω ότι η επικάλυψη Airgel Powder Q εκτελείται καλύτερα όσον αφορά τη σταθερότητα της απόδοσης της υγρασίας.
Επικάλυψη σκόνης Airgel P: Αρχική γωνία επαφής 131 βαθμούς, μειώθηκε σε 127 μοίρες μετά από 2 μήνες, 123 μοίρες σε 4 μήνες, 119 βαθμούς σε 6 μήνες και 115 μοίρες στους 8 μήνες.
Επικάλυψη σκόνης Airgel Q: Αρχική γωνία επαφής 135 βαθμούς, 132 βαθμούς μετά από 2 μήνες, 130 βαθμούς σε 4 μήνες, 128 βαθμούς σε 6 μήνες και 126 βαθμούς σε 8 μήνες.
Επικάλυψη σκόνης Airgel R: Αρχική γωνία επαφής 133 βαθμούς, 129 βαθμούς μετά από 2 μήνες, 125 βαθμούς σε 4 μήνες, 121 βαθμούς σε 6 μήνες, 117 βαθμούς στους 8 μήνες.
Συνηθισμένη εποξική επικάλυψη σκόνης S: Αρχική γωνία επαφής 90 βαθμούς, 86 βαθμός μετά από 2 μήνες, 82 μοίρες σε 4 μήνες, 78 βαθμούς σε 6 μήνες, 74 βαθμούς στους 8 μήνες.
Τα ολοκληρωμένα πειράματα δείχνουν ότι σε περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας, οι επικαλύψεις σε σκόνη αέρα έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα απόδοσης από την απόδοση σε από τις συνήθεις εποξειδικές επικαλύψεις σκόνης και τα περισσότερα από αυτά μπορούν να διατηρήσουν την ακεραιότητα της επικάλυψης και έναν ορισμένο βαθμό από την υγρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, η απόδοση των επικαλύψεων σκόνης Airgel με διαφορετικά εμπορικά σήματα και μοντέλα είναι διαφορετική. Με την πάροδο του χρόνου επηρεάζεται η εσωτερική δομή ορισμένων προϊόντων, μειώνεται ο δείκτης από την υγρασία και η επιφάνεια γίνεται θολό, το λευκό, το νερό συσσωρεύεται στους πόρους και η γωνία επαφής μειώνεται. Αυτό μπορεί να σχετίζεται με την καθαρότητα της αερομεταφορέας, τα πρόσθετα των τύπων και τη διαδικασία παραγωγής.
Κοιτάζοντας το μέλλον, για την επέκταση της εφαρμογής των επικαλύψεων σκόνης Airgel σε περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας, οι εταιρείες επικάλυψης πρέπει να αυξήσουν την έρευνα και την ανάπτυξη, να βελτιστοποιήσουν τον τύπο και τη διαδικασία και να βελτιώσουν τη σταθερότητα από την απόδειξη της υγρασίας. Σε πρακτικές εφαρμογές, για περιοχές με υψηλή υγρασία και υψηλές απαιτήσεις από την υγρασία, μέτρα όπως η προσθήκη ενός αδιάβροχου στρώματος καλύμματος και η προεπεξεργασία του υποστρώματος μπορούν να συνδυαστούν για να εξασφαλιστεί ότι η επικάλυψη μπορεί να διαδραματίσει μακροπρόθεσμο ρόλο. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας υλικών, οι επικαλύψεις σκόνης Airgel αναμένεται να κάνουν μεγαλύτερες ανακαλύψεις σε εφαρμογές υψηλής υγρασίας και να παρέχουν πιο αξιόπιστες λύσεις από την υγρασία για πολλαπλές βιομηχανίες.