گروه تحقیقاتی به رهبری ماساتاکا ایجیری از دانشگاه «متروپولیتن» توکیو، بر روی آلیاژهای منیزیم تمرکز کردند. این فلزات از سبک‌ترین فلزات مورد استفاده در تولید خودرو هستند و آنها را برای وسایل نقلیه الکتریکی که نیاز به طی مسافت‌های طولانی با قدرت باتری محدود دارند، ایده‌آل می‌کنند اما منیزیم عیب بزرگ دارد و به راحتی دچار خوردگی می‌شود، به‌خصوص هنگامی که در معرض نمک‌هایی مانند نمک‌های مورد استفاده در جاده‌ها در زمستان قرار می‌گیرد.

روش‌های قبلی برای محافظت از منیزیم شامل پوشش آن با مواد دیگر بود، با این حال، تکنیک‌های پوشش سنتی، مانند آبکاری سرامیکی، اغلب به محفظه‌های خلاء و دمای بالا نیاز دارند. این یک مشکل است، زیرا منیزیم در دماهای نسبتا پایین ذوب می‌شود و روش‌های مبتنی بر خلاء پرهزینه و کند هستند. حتی روش‌های پوشش‌دهی مبتنی بر مایع که ساده‌تر و ارزان‌تر هستند، کارایی خوبی ارائه نکردند زیرا لایه‌های محافظی که ایجاد می‌کنند برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی بسیار نازک هستند.

گروه پروفسور ایجیری رویکرد جدیدی ارائه کرد که از یک اثر طبیعی به نام «کاویتاسیون» استفاده می‌کند، «کاویتاسیون»، زمانی اتفاق می‌افتد که حباب‌ها در یک مایع تشکیل می‌شوند و سپس به شدت متلاشی می‌شوند. این عمل می‌تواند در مقیاس کوچک بسیار قدرتمند باشد و گروه از آن برای کمک به تشکیل پوشش ضخیم‌تر و قوی‌تر روی سطح آلیاژهای منیزیم استفاده کرد.

آنان در آزمایش‌های خود، منیزیم را در آب مخلوط با اسید فسفریک قرار دادند، سپس از دو روش برای ایجاد «کاویتاسیون» استفاده کردند که یکی با شلیک جت‌های آب قوی به فلز (به نام جت آب پینینگ) و دیگری با ترکیب جت‌های آب با امواج صوتی (به نام کاویتاسیون چند منظوره) بود.

این انفجارهای شدید حباب به ایجاد پوششی از فسفات منیزیم روی سطح فلز کمک کرد و نتیجه آن این بود که پوششی بسیار ضخیم‌تر و یکنواخت‌تر از روش‌های قبلی حاصل شد. این پوشش در شرایط شور، محافظت بسیار بهتری در برابر خوردگی نشان داد و قطعات منیزیمی که با این روش پوشش داده می‌شوند، حتی در محیط‌های سخت، می‌توانند بدون زنگ‌زدگی، مدت زمان بسیار بیشتری دوام بیاورند.

آنچه این فناوری را بسیار امیدوارکننده کرد، این است که از هزینه‌های بالا و پیچیدگی استفاده از کامپوزیت‌های منیزیم کامل یا پوشش‌های مبتنی بر خلاء جلوگیری می‌کند. در عوض، با افزودن لایه‌های محافظ دقیقا در محل مورد نیاز، روشی ساده و مقرون‌به‌صرفه برای تقویت آلیاژهای منیزیم ارائه می‌دهد.

سایت ساینس گزارش کرد، این پیشرفت می‌تواند تفاوت بزرگی برای سازندگان خودروهای الکتریکی ایجاد کند و به آنان اجازه دهد بدون نگرانی از خوردگی، از مواد سبک‌تر استفاده کنند. به نوبه خود، این مورد می‌تواند به خودروها کمک کند تا با یک بار شارژ، مسافت بیشتری را طی کنند و هزینه‌های تولید را کاهش دهند دو هدف کلیدی که در رقابت برای ساخت خودروهای الکتریکی بهتر وجود دارد.

انتهای پیام