Robust Nanocomposite Coatings Inspired by Structures of Nacre
Notice bibliographique
Résumé
Carbon steel piping can be exposed to environments that contain various chemical and organic elements that induce corrosion and cracking events. This can lead to the loss of fluid into surrounding sensitive and remote environments. To minimize this inherent risk, various coating technologies have been utilized over the years in industry. These coatings typically suffer from complex application methods, high application cost, and vulnerabilities to environmental effects such as mechanical damage and cathodic disbondment. To overcome these challenges, a novel epoxy based composite coating that utilizes the properties of various nano-particulates such as graphene nanoplatelets (GnP), multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs), chitosan, and hBN (Hexagonal boron nitride) is developed. These nanoparticles create a nano-scale “brick and mortar” type effect that is analogous to various natural structures such as the abalone shell (nacre). These nano-structures also enhance coating performance by increasing mechanical strength and anti-bacterial properties while simultaneously decreasing gas permeability. This performance enhancement serves to reduce overall corrosion-induced disbondment area. The dispersion of nanoparticles is verified using various microscopy methods such as scanning election microscopy and an optical 3D profilometer. To confirm the role of nanoparticles in the epoxy composite, the samples undergo rigorous testing to determine both mechanical properties as well as the feasibility of coating application, in particular, for use on girth welds. Using a dynamic mechanical analysis (DMA), the material strength of each combination of nanocomposites is tested and used to determine the glass transition temperature. The testing also includes abrasion, and both long-term mechanical and thermal behaviors of the coating. To test the feasibility of the coating, cathodic protection tests in an accelerated corrosive environment, and gas permeability tests are carried out. The results show that the composite coating made from these nanomaterials had a decrease in cathodic disbondment area and gas permeability and an increase the glass transition temperature and scratch resistance. Therefore, the nanocomposite coatings are found to be a significant improvement over standard epoxy-based coating.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».