În cele două articole anterioare, am analizat progresul cercetării în tehnologiile de coroziune și protecție pentru mediile marine. Această tranșă se concentrează pe o altă categorie de condiții dure-extrem de reci și medii de-altitudine mare-și provocările corespunzătoare de coroziune și protecție.
În comparație cu condițiile climatice obișnuite, regiunile extrem de reci și de{0}}altitudine mare prezintă medii mult mai dure. Zonele de-altitudine mare sunt caracterizate de variații extreme de temperatură și niveluri ridicate de radiații. Temperaturile scăzute și vânturile puternice sunt, de asemenea, caracteristici definitorii ale climatului polar. De exemplu, temperaturile din Arctica pot scădea până la –60 de grade, cu viteze ale vântului ajungând până la 50 m/s. În plus, mediile polare implică adesea resturi de gheață și particule abrazive de gheață, care exacerbează și mai mult degradarea materialului.
Acoperirile organice anti-coroziune utilizate în regiunile extrem de reci și de-altitudine mare includ acoperiri epoxidice tradiționale, acoperiri alchidice și acoperiri poliuretanice. Straturile de finisare din rășină acrilică prezintă, de asemenea, o rezistență bună la intemperii și o reținere superioară a luciului în comparație cu acoperirile epoxidice și alchidice, făcându-le potrivite pentru aplicații la temperatură joasă-. Deși aceste medii sunt de obicei reci și uscate, concentrațiile mari de ozon și radiațiile ultraviolete puternice accelerează îmbătrânirea stratului de acoperire, ceea ce duce la o aderență redusă, decolorare, cretă și pierderea luciului.
Un obiectiv major de cercetare în medii extrem de reci este tehnologia anti-givrare, care are ca scop reducerea aderenței gheții pe suprafețele de acoperire. Acoperirile anti-givrare sunt, în general, clasificate în trei categorii: acoperiri sacrificiale, acoperiri icefobe și acoperiri superhidrofobe. Studiile au arătat că straturile anti-givrare derivate-sol-gel-cu eliberare lentă-poate reduce semnificativ rezistența de aderență a gheții. Acoperirile pe bază de silicon-au demonstrat, de asemenea, performanțe icefobe eficiente și sunt printre puținele soluții icefobe viabile comercial. Cu toate acestea, majoritatea acoperirilor antigivrare se bazează pe suprafețe superhidrofobe. De exemplu, s-a demonstrat că acoperirile cu fluorocarbon la scară nanometrică întârzie în mod eficient formarea gheții.
Fisurarea prin coroziune sub tensiune a echipamentelor și componentelor metalice este o altă provocare critică în protecția împotriva coroziunii polare și la{0}}altitudine mare. Coroziunea sub tensiune apare de obicei în condiții de tensiuni relativ scăzute și medii ușor corozive, dar defecțiunea poate fi bruscă și extrem de distructivă. În structurile aeronavelor, componentele precum tocurile ușilor, aripioarele și butucii elicei sunt deosebit de vulnerabile la fisurarea prin coroziune, ceea ce poate duce la daune structurale severe.
În mediile deșertice de-altitudine mare, eroziunea nisipului și a prafului ridică probleme serioase de uzură pentru echipamentele militare, sistemele și dispozitivele aeriene. Nisipul și pietrișul antrenați în fluxul de aer turbulent generat de rotoarele elicopterului pot eroda componentele în mișcare, suprafețele metalice și acoperirile de protecție. Particulele fine de praf pot pătrunde cu ușurință în interiorul aeronavelor, dăunând structurilor metalice de precizie și sistemelor electronice. Pentru a proteja pielea din aliaj de aluminiu și alte structuri metalice expuse la eroziunea nisipului, sistemele de acoperire compozite cu straturi de finisare din poliuretan elastic s-au dovedit eficiente împotriva uzurii abrazive. În plus, acoperirile din aliaje pe bază de-placare cu laser-și nichel-, cunoscute pentru duritatea lor ridicată și rezistența excelentă la uzură, sunt folosite pentru a întârzia defecțiunile-relative ale uzurii la componente precum inelele mecanismului de recul de artilerie.
