สภาวะที่เหมาะสมของการเตรียมผิวโลหะทองแดงสำหรับการเคลือบผิวแบบการเรียงตัวชั้นเดียวของออคตะดีเคนไทออลเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

Abstract

การเคลือบผิวแบบเรียงตัวชั้นเดียว (Self-assembled monolayer) นั้นช่วยเพิ่มความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนให้กับผนังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนได้ โดยวิธีการเตรียมผิวโลหะก่อนการเคลือบผิวนั้น ส่งผลต่อการดูดซับของสารเคลือบผิวบนพืน้ ผิวโลหะ ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของการป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น ดังนั้น ในงานวิจัยนี้จึงศึกษาถึงวิธีการเตรียมผิวที่เหมาะสมที่สุดก่อนการเคลือบผิวทองแดงด้วยออคตะดีเคนไทออล (Octadecanethiol; ODT) เพื่อป้องกันการกัดกร่อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โดยใช้การเตรียมผิวแบบต่างๆ คือ ขัดผิวด้วยกระดาษทราย ผ่านออกซิเจนพลาสมา แช่ในสารละลายปิรันยา (กรดซัลฟิวริกผสมสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์) แช่ในกรดไนตริก แช่ในสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ แช่ในสารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดไนตริก แช่ในกรดไฮโดรคลอริก และแช่ในกรดฟอสฟอริก โดยทดสอบคุณสมบัติของการเปียก (Wettability) ของแผ่นทองแดงด้วยเครื่องวัดมุมสัมผัส เพื่อพิจารณาความสามารถในการป้องกันการเกาะตัวของโมเลกุลน้ำ และทดสอบความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนด้วยเทคนิคทางไฟฟ้าเคมี (Potentiostat) โดยนำแผ่นทองแดงที่เคลือบผิวแล้วไปแช่ในสารละลายโซเดียมคลอไรด์ เพื่อเปรียบเทียบความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนของการเตรียมผิวทองแดงที่สภาวะต่างๆ นอกจากนั้น ยังศึกษาการเรียงตัวของ ODT บนผิวทองแดง เพื่อวิเคราะห์ความสม่ำเสมอของการเกาะตัวของ ODT บนพื้น ผิวทองแดงโดยใช้กล้องจุลทัศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และกล้องจุลทรรศน์แบบแรงอะตอม (AFM) ผลจากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าสภาวะที่เหมาะสมของการเตรียมผิวทองแดงสำหรับการเคลือบผิวแบบการเรียงตัวชัน้ เดียวของออคตะดีเคนไทออลเพื่อป้องกันการกัดกร่อน คือ การใช้ออกซิเจนพลาสมาในการเตรียมผิวที่ความดัน -400 mmHg และเวลาในการเตรียมผิว 20 นาที