内华达大学里诺分校的一个研究小组开发了一种新的环保铝涂层,以取代航空航天应用中使用的致癌铬酸盐涂层。铬酸盐转换涂层已被用于保护铝免受腐蚀超过50年。该团队在夏威夷举行的国际环太平洋电化学和固态科学会议上展示了他们的研究。

内华达大学材料科学与工程首席科学家兼助理教授Dev Chidambaram说:“这在会议上得到了很好的反响。”188金宝搏bet官网“毫无疑问,这将能够取代基于色素的涂层。尽管涂层配方还有待优化,但该涂层已经显示出了卓越的性能。”

自20世纪80年代以来,一直在尝试用无毒涂料取代铬酸盐涂料。1993年,艾琳·布罗科维奇(Erin Brokovich)的真实事件将人们对铬酸盐影响的认识带到了风口上,2000年上映的同名电影也描述了这一事件。虽然铬酸盐用于消费和汽车应用已经被禁止,但它仍然在各种豁免下被国防和航空航天工业使用。

由于无法找到合适的替代品,再加上由于腐蚀导致的失效会造成高昂的人力和财务成本,这些致癌涂料被豁免于禁令之外。寻找合适的替代品一直难以实现,主要是因为涂层的一个主要特性被称为“自愈”,即涂层在受损或划伤后的自愈能力。

当刮伤时,涂层组分从附近的位置迁移到受损区域,并重新保护下层合金。奇丹巴拉姆的网站www.electrochemical.org/上有一段关于涂层形成的短视频,标题是“酷视频”。

Chidambaram的配方在自愈能力上与铬酸盐配方相当,这对国防和航空航天工业很重要。该涂层可应用于所有铝制品。新配方创造了一种环保的钼酸盐涂层,为用于飞机和航天器的铝提供防腐保护。这些涂层,当损坏时,会自我修复。

内华达大学里诺分校的团队在得到这种配方之前开发和测试了300多种涂料。他们使用了一系列先进的表面分析技术,如拉曼微光谱、傅里叶变换红外光谱、能量色散光谱、二次离子质谱和x射线光电子能谱,最终证明了钼酸盐在划痕区域的存在。此外,通过电化学测试,该团队表明,涂层在划伤测试中通过自愈重新保护自己。

该团队包括研究生大卫·罗德里格斯(David Rodriguez),他对材料进行了广泛的测试,以及科罗拉多大学博尔德分校航空航天工程专业的本科生实习生罗山·米斯拉(Roshan Misra)188金宝搏bet官网,他是从里诺高中的一名高中暑期实习生开始这个项目的。该团队仍在努力优化涂层配方,以获得更好的保护。

奇丹巴拉姆说:“这花费了我14年的工作,延续了我在纽约州立大学石溪分校和布鲁克海文国家实验室所做的工作。”

作为该大学材料和电化学研究实验室(MER实验室)的主任,Chidambaram在过去三年中获得了近188金宝搏bet官网300万美元的外部资助研究经费,并指导了8名博士生和1名博士后助理。他也是工程学院材料科学与工程研究生项目和化学与材料系的主任。188金宝搏bet官网