Erresistentzia ultra handiko altzairuetan ZnNi bidezko estalduran hidrogeno bidezko hauskortasuna minimizatzeko gakoak eta tresnak

Ultra  Erresistentzia Handiko Altzairuak (UHSS) oso erabiliak dira hegazkingintza sektorean osagai kritikoak fabrikatzkeo, hala nola, lurreratze-trenak. Aplikazio horietarako, hidrogenoaren aurkako babesa behar da, metalezko estalduren bidez; izan ere, estalduran eta desugertzean sortutako hidrogenoa altzairura zabal daiteke, eta hidrogeno bidezko hauskortasuna eragin. Cadmiozko estaldura asko erabiltzen da UHSS altzairuetan fabrikatutako errendimendu handiko osagaien korrosioaren aurkako erantzuna hobetzeko. Baina Cd giza osasunerako kaltegarria da (toxikoa, mutagenikoa, kantzerigenoa).

Alternatiba gisa, ZnNi estaldurak, REACH (*) betetzen dutenak, errendimendu handiagoa eskaintzen dute UHSSen korrosioaren erantzunaren aurrean, eta UHSSen korrosioaren aurkako babeserako sakrifizio-estaldura gisa ere jarduten dute. Estaldura horrek eraginkortasun txikia erakusten du (%20-50), estaldura-baldintzen arabera. Hidrogenoaren sorrera minimizatzeko LHE elektrolitoen garapenak ZnNi estalduraren eraginkortasuna areagotu dezake (>%50).

Hala ere, pieza konplexuen gainean ZnNi estaldurak aplikatzeak dentsitate desberdinak dituzten eremuak sortzen ditu, eta horiek H eduki desberdinetara, estalduraren morfologia desberdinetara eta efusio-zinetika desberdinetara eramaten dute. H2Free proiektuaren partzuergoak lurreratze-trenen egituretarako erabiltzen diren elektrokimikoki estalitako erresistentzia ultra-altuko altzairuen hidrogeno-efusioa ikertu eta modelizatu du. Aurkezpen honek oinarrizko materialaren, ZnNi estalduraren egituraren, hidrogeno-xurgapenaren eta elektrokimikoki gehitutako ZnNi estalduren desgasifikazio efizientziaren arteko korrelazioa aztertzen du 4 UHSS altzairutan: 300M, E35NCD16H, EZ2NKD18 eta Custom465.

Ondorioz, 3 morfologia desberdinez estalitako 4 UHSS espezifikotarako H sarrera eta efusioa iragartzeko eredu bat garatu da. Eredua ELSYCAren Plating Manager softwarera gehitu da, estaldura-parametroak eta H-ren xurgapena eta efusioa lotzeko. Eredua baliozkotu da bai laborategian bai industria mailan, H xurgatzeari eta estalduraren ezaugarri nagusiei dagokienez (lodiera eta konposizioa).

(*) REACH erregelamendua (substantzia eta nahaste kimikoak erregistratzeari, ebaluatzeari, baimentzeari eta murrizteari buruzko erregelamendua) EBko legeria nagusia da gizakien osasuna eta ingurumena substantzia eta nahaste kimikoek eragin ditzaketen arriskuetatik babesteko.

Finantzaketa: Ikerketa hau Clean Sky 2 ekimen publiko-pribatuak finantzatutako H2Free proiektuaren barruan garatu da, 101007712 zk.ko dirulaguntzarekin. Ekimen honek EBren Horizon 2020 ikerketa eta berrikuntza programaren eta Clean Sky 2ko kideen laguntza jasotzen du.