Trong hai bài viết trước, chúng tôi đã xem xét tiến độ nghiên cứu về công nghệ chống ăn mòn và bảo vệ môi trường biển. Phần này tập trung vào một loại điều kiện khắc nghiệt khác-môi trường cực lạnh và cao-ở độ cao-cũng như những thách thức về bảo vệ và ăn mòn tương ứng.
So với các điều kiện khí hậu thông thường, các vùng có độ cao- cực lạnh và có môi trường khắc nghiệt hơn nhiều. Các khu vực có độ cao-cao được đặc trưng bởi sự thay đổi nhiệt độ cực độ và mức độ bức xạ cao. Nhiệt độ thấp và gió mạnh cũng là những nét đặc trưng của khí hậu vùng cực. Ví dụ, nhiệt độ ở Bắc Cực có thể giảm xuống -60 độ, với tốc độ gió lên tới 50 m/s. Ngoài ra, môi trường vùng cực thường có các mảnh vụn băng và các hạt băng mài mòn, làm trầm trọng thêm tình trạng xuống cấp vật chất.
Lớp phủ chống ăn mòn hữu cơ-được sử dụng ở những vùng có độ cao- cực lạnh và bao gồm lớp phủ epoxy truyền thống, lớp phủ alkyd và lớp phủ polyurethane. Lớp phủ ngoài bằng nhựa acrylic cũng có khả năng chống chịu thời tiết tốt và duy trì độ bóng vượt trội so với lớp phủ epoxy và alkyd, khiến chúng thích hợp cho các ứng dụng ở nhiệt độ-thấp. Mặc dù những môi trường này thường lạnh và khô, nhưng nồng độ ozone cao và bức xạ tia cực tím mạnh sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa lớp phủ, dẫn đến giảm độ bám dính, đổi màu, tạo phấn và mất độ bóng.
Trọng tâm nghiên cứu chính trong môi trường cực lạnh là-công nghệ chống đóng băng, nhằm mục đích giảm độ bám dính của băng trên bề mặt lớp phủ. Lớp phủ chống đóng băng thường được phân loại thành ba loại: lớp phủ hy sinh, lớp phủ kỵ nước và lớp phủ siêu kỵ nước. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng lớp phủ giải phóng chậm-đóng băng có nguồn gốc từ sol–gel-có thể làm giảm đáng kể độ bám dính của băng. Lớp phủ làm từ silicone{8}}cũng đã chứng tỏ hiệu quả chống băng hiệu quả và nằm trong số ít giải pháp chống băng khả thi về mặt thương mại. Tuy nhiên, hầu hết các lớp phủ chống đóng băng đều dựa trên bề mặt siêu kỵ nước. Ví dụ, lớp phủ fluorocarbon có kích thước nano đã được chứng minh là có tác dụng làm chậm quá trình hình thành băng một cách hiệu quả.
Vết nứt do ăn mòn do ứng suất của thiết bị và linh kiện kim loại là một thách thức quan trọng khác trong việc bảo vệ chống ăn mòn ở vùng cực và{0}}ở độ cao. Ăn mòn do ứng suất thường xảy ra dưới ứng suất tương đối thấp và môi trường ăn mòn nhẹ, tuy nhiên sự hư hỏng có thể xảy ra đột ngột và có sức tàn phá cao. Trong cấu trúc máy bay, các bộ phận như khung cửa, xà cánh và trục cánh quạt đặc biệt dễ bị nứt do ăn mòn do ứng suất, có thể dẫn đến hư hỏng cấu trúc nghiêm trọng.
Trong-môi trường sa mạc có độ cao lớn, xói mòn cát và bụi gây ra các vấn đề hao mòn nghiêm trọng đối với các thiết bị, hệ thống và thiết bị trên không quân sự. Cát và sỏi bị cuốn vào luồng không khí hỗn loạn do cánh quạt trực thăng tạo ra có thể ăn mòn các bộ phận chuyển động, bề mặt kim loại và lớp phủ bảo vệ. Các hạt bụi mịn có thể dễ dàng xâm nhập vào bên trong máy bay, làm hỏng các cấu trúc kim loại chính xác và hệ thống điện tử. Để bảo vệ lớp vỏ hợp kim nhôm và các cấu trúc kim loại khác tiếp xúc với sự xói mòn của cát, hệ thống phủ composite với lớp phủ polyurethane đàn hồi đã được chứng minh là có hiệu quả chống mài mòn. Ngoài ra, lớp phủ hợp kim dựa trên đồng-và niken-được phủ laze, được biết đến với độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tuyệt vời, được dùng để trì hoãn các hỏng hóc liên quan đến mài mòn-trong các bộ phận như vòng cơ chế giật của pháo.
