وتتناول هذه المقالة القدرة المقاومة للتآكل لمادة المغنسيوم في معدات الهندسة البحرية. وبعد تقديم وصف لخصائص تآكل البيئة البحرية، ثم تحليل سلوك وآلياتها فيما يتعلق بحداوات المغنسيوم، ثم مناقشة طرق تحسين مقاومتها للتآكل، وأخيرا، موجز لآفاق تطبيق نواتج المغنسيوم في معدات الهندسة البحرية.
وتعتبر المعدات الهندسية البحرية أداة هامة لاستخدام البشرية للموارد البحرية، كما أن المعدات التي غارقة في مياه البحر لفترة طويلة يمكن أن تتأثر بشدة بالتآكل. ومن ثم، فإن اختيار مادة ذات أداء جيد لمقاومة التآكل له أهمية بالنسبة لطول عمر المعدات الهندسية البحرية وسلامتها. والمغنسيوم، وهو مادة معدنية خفيفة الوزن وذات قوة عالية، له قيمة محتملة في المعدات الهندسية البحرية. وستركز هذه الورقة على الأداء المقاوم للتآكل لمادة المغنسيوم في البيئة البحرية.
البيئة البحرية بيئة أكالة ذات ملوحة عالية ورطوبة عالية وتحتوي على أيونات متنوعة. فالأيونات النشطة، مثل أيونات الكلور الموجودة في مياه البحر، تسرع من تآكل المعادن، في حين أن العوامل الدينامية مثل الأمواج والمد والجزر، تسبب تآكل المعدات. ولذلك، فإن المعدات الهندسية البحرية تحتاج إلى قدرة عالية على مقاومة التآكل لمواجهة هذه التحديات.
والمغنسيوم معرّض للتآكل في البيئة البحرية، ويرجع ذلك أساسا إلى ارتفاع نشاط المغنيسيوم وتفاعل كيميائي مع أيونات الكلور في مياه البحر. وعادة ما تشمل عمليات التآكل التعرية الجزئية، والتآكل بين البلورات، وانقسام الإجهاد. ومن المهم معرفة المزيد عن آليات تآكل المغنسيوم من أجل تحسين مقاومته للتآكل.
من أجل تحسين قدرة المغنسيوم على مقاومة التآكل في البيئة البحرية، يمكن القيام بما يلي:
التصميم السبائك: تحسين القدرة على مقاومة التآكل عن طريق إضافة عنصر سبائك لتغيير النسيج الجزئي والمغنسيوم والكيميائي.
معالجة الأسطح: استخدام تقنيات معالجة السطوح مثل الطلاء وأكسدة الأنود، من أجل عزل المغنسيوم عن مياه البحر، مما يقلل من معدل التآكل.
الاستفادة المثلى من عمليات التشكيل: تحقيق المستوى الأمثل لبارامترات العملية، وتحضير الحبيبات، وتعزيز القدرة الميكانيكية للنسيوم ومقاومته للتآكل.
حماية المهود: تخفيض معدل التآكل من المغنسيوم باستخدام تقنيات الحماية من المهود عن طريق إضافة التيار الكهربائي أو التضحية بالنود.
وعلى الرغم من وجود بعض التآكل في البيئة البحرية لمادة المغنسيوم، فإن مقاومتها للتآكل يمكن تحسينها بدرجة كبيرة من خلال التصميم السبائك، ومعالجة الأسطح، والاستخدام الأمثل لعمليات التديد، وحماية الكاثود. ومن ثم، فإن لصة المغنسيوم إمكانيات جيدة للاستخدام في معدات الهندسة البحرية، ولا سيما فيما يتعلق بإمكانية استبدال المواد المعدنية التقليدية في الهياكل التي تتطلب درجة خفيفة من الكثافة. وفي المستقبل، ومع التقدم المستمر في تكنولوجيا المغنسيوم، يعتقد أن استخدامها في المعدات الهندسية البحرية سيزداد اتساعا.
وتقترح هذه الورقة وسائل لتحسين مقاومتها للتآكل من خلال تحليل سلوك وآلات التآكل لمادة المغنسيوم في البيئة البحرية، وتطلع إلى تطبيقها في المعدات الهندسية البحرية. أما المغنسيوم، كمادة معدنية خفيفة الوزن وذات قوة عالية، فيمكنها، بعد اتخاذ تدابير الحماية المناسبة، أن تضطلع بدور هام في معدات الهندسة البحرية. ومن شأن إجراء المزيد من البحث والتطوير أن يساعد على تحقيق استخدام واسع النطاق لمادة المغنسيوم في معدات الهندسة البحرية.
