Ăn mòn kim loại là một trong những nguyên nhân chính gây hư hỏng các kết cấu thép, đặc biệt trong môi trường biển. Hiện nay, sơn giàu kẽm là một giải pháp thường được sử dụng để bảo vệ bề mặt thép. Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm sơn giàu kẽm lại sử dụng dung môi hữu cơ, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
Nhằm tìm kiếm giải pháp thay thế – một loại sơn thân thiện với môi trường và có tính năng bảo vệ cao hơn, ThS. Nguyễn Hoàng và nhóm nghiên cứu thuộc Viện Hải dương học – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo sơn giàu kẽm gốc nước có đặc tính bảo vệ chống ăn mòn cao sử dụng bột hợp kim Zn-Al dạng vảy (Zn-Al flake powder)”, mã số VAST03.02/21-22.
Các mẫu sơn vô cơ gốc nước với sự thay đổi về thành phần, trong đó tập trung vào việc bổ sung bột hợp kim Zn-Al dạng vảy đã được nghiên cứu và thử nghiệm. Kết quả cho thấy, khả năng bảo vệ của lớp sơn cải thiện rõ rệt khi thay thế 5% khối lượng kẽm dạng cầu bằng hợp kim Zn-Al dạng vảy (mẫu M2). Sự kết hợp này đã phát huy đồng thời cơ chế bảo vệ của kẽm và hiệu ứng rào cản vật lý của pigment dạng vảy, giúp tăng độ bền và độ bám dính của màng sơn. So sánh với sản phẩm thương mại Jotun Resist 78, mẫu sơn M2 cho kết quả về tổng trở và độ bám dính tương đương. Bên cạnh đó, khi kết hợp lớp sơn với quy trình tiền xử lý bề mặt bằng lớp chuyển tiếp zirconium (mẫu M4), hiệu quả chống ăn mòn tiếp tục được cải thiện. Kết quả thử nghiệm điện hóa và phun muối trong 1.000 giờ cho thấy màng sơn M4 vẫn duy trì được độ bền và độ bám dính.
Sự biến đổi cấu trúc bề mặt của các mẫu sơn được thể hiện qua ảnh chụp từ kính hiển vi điện tử quét (SEM) trước và sau khi thử nghiệm.
 |  |  |
 |  |  |
Ảnh SEM của lớp phủ silicate giàu kẽm với hàm lượng hợp kim ZnAl dạng vảy thay thế khác nhau: (a1 và a2) lớp phủ M1 (0% ZnAl), (b1 và b2) lớp phủ M2 (5 % ZnAl) không tiền xử lý, và (c1 và c2) lớp phủ M4 (5 % ZnAl) có tiền xử lý, với a1, b1 và c1 là là mẫu trước và a2, b2 và c2 là mấu sau thử nghiệm mù muối 1000 giờ.
Các kết quả chính của đề tài đã được công bố trên hai bài báo quốc tế thuộc danh mục SCIE và góp phần đào tạo một thạc sĩ.
Nguồn: Thạc sĩ Nguyễn Hoàng
Phòng Vật liệu biển và Công nghệ ứng dụng
Viện Hải dương học.
