1650025937

Logistyka ■ nauka

Materiały hybrydowe jako warstwy ochronne i dekoracyjne

Jednym z komercyjnych zastosowań hybryd organiczno-nieorganicznych jest przemysł malarski. W rzeczywistości farby pochodzenia nieorganicznego z dodatkiem cynku wykonane techniką zol-żel były i nadal są adaptowane jako anty korozyjne i wysokotemperaturowe powłoki dla stali [51,52], Funkcjonalne kopolimery mogą zostać wykorzystane jako super struktury dla samolotów wojskowych [53] czy też cewek (w elektronice) [54],

Niezwykle interesującym i pożądanym, z aplikacyjnego punktu widzenia, jest wykorzystanie hybryd organiczno-nieorganicznych w powłokach automobilowych (motoryzacyjnych). Powłoki hybrydowe zapewniają nie tylko odpowiednie ubarwienie, lecz także matowość struktury odpornej na zarysowania i zadrapania oraz ochronę przed czynnikami zewnętrznymi i środowiskowymi (promieniowanie UV, czynniki chemiczne) [55]. Hybrydy te składają się głównie z rdzenia polimeru akrylowego o wysokiej gęstości, organicznie zmodyfikowanego alkoksysilanem, co nadaje mu wysoką modulacje oraz lepszą odporność na zarysowania i zadrapania. Cechy te przyczyniły się do wykorzystania w 1997 roku tak wykonanych hybryd przez 8 z 10 czołowych firm specjalizujące się w produkcji pojazdów, na przykład. Ford Taurus, Toyota Camry i Honda Civic.

Powłoki hybrydowe o charakterze dekoracyjnym znalazły zastosowanie w takich gałęziach przemysłu, jak na przykład, opakowania szklane, szklane płyty do mebli i urządzeń sanitarnych, szkła w architekturze i budownictwie oraz sektorze motoryzacyjnym. Jako przykład stanowi siloksan z dodatkiem tytanu [56] oparty na hybrydowych materiałach organiczno-nieorganicznych, opracowanych przez branże zajmujące się produkcją szklanych opakowań w Europie oraz Japonii. Takie powłoki pozwalają nie tylko na swobodną manipulację gamą kolorów, zwiększając tym samym atrakcyjność produktu dla konsumentów, przede wszystkim wpływają na poprawę właściwości mechanicznych butelek szklanych. Co więcej, barwniki stosowane do koloryzacji powstałych w ten sposób butelek są łatwe w recyklingu, ponieważ są w rzeczywistości szkłami bezbarwnymi (w przeciwieństwie do szkieł tradycyjnych, ich barwa nie wynika wyłącznie z cech metali przejściowych, które są bardzo trudne do usunięcia po ponownym stopieniu).

Hybrydowe materiały organiczno-nieorganiczne mogą być wykorzystane jako kompozytowe wypełnienia w dentystyce. Kompozyty takie cechują właściwości podobne do tych, jakie charakteryzują zęby (odpowiednia twardość, sprężystość, zachowana rozszerzalność termiczna). Są łatwe w użyciu przez dentystę, ponieważ łatwo przenikają do wnętrza i szybko twardnieją pod wpływem światła niebieskiego. Ponadto materiały te posiadają minimalną kurczliwość, są nietoksyczne i wystarczająco nieprzezroczyste dla promieni rentgenowskich. Jednakże kompozytowe materiały hybrydowe zależą w dużym stopniu od jego przyszłych zastosowań, na przykład, jako wypełniacze w materiałach matrycowych, kompozyty, cementy, kleje [57-59].

Podsumowanie

Współczesna tendencja do poszukiwania nowych materiałów o coraz lepszych parametrach technologicznych i nietypowych właściwościach pociąga za sobą konieczność łączenia właściwości makroskopowych elektrycznych, za które odpowiedzialna jest część organiczna, ze stabilnością termiczną i elastycznością, które zapewnia część nieorganiczna. Perowskity organiczno-nieorganiczne stanowią jedną z ważniejszych klas materiałów hybrydowych, skupiającą w ostatnim czasie sporą uwagę i będącą obiektem badań oraz tematem przewodnim wielu laboratoriów w kraju jak i za granicą, specjalizujących się w syntezie materiałów o specyficznych właściwościach.

Łącząc cechy materiałów organicznych jak i nieorganicznych perowskity hybrydowe umożliwiają szereg licznych komercyjnych zastosowań, jak te przykładowo opisane powyżej.

Podziękowania

Praca częściowo finansowana w ramach projektu “Rozwój potencjału i oferty edukacyjnej Uniwersytetu Wrocławskiego szansą zwiększenia konkurencyjności Uczelni”, współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

logistyka 4/2013