ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล
นักวิจัย : สิทธา สุขกสิ , ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์ , สวลี เสนาพิทักษ์ , อุกฤษฎ์ สหพัฒน์สมบัติ , Sittha Sukkasi , Yuttanant Boonyongmaneerat , Ukrit Sahapatsombut
คำค้น : Biodiesel fuels , Carbon steel , Corrosion and anti-corrosives , Electrodeposition , Electroless-deposition , Engineering and technology , Materials engineering , Metal coating , การกัดกร่อนและการป้องกันการกัดกร่อน , การชุบเคลือบผิวโลหะ , การชุบแบบใช้ไฟฟ้า , การชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิทยาศาสตร์เคมีและเภสัช , เชื้อเพลิงไบโอดีเซล , เหล็กกล้าคาร์บอน
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2553
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/16696
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ไบโอดีเซลเป็นหนึ่งในยุทธศาสตร์การพัฒนาพลังงานทดแทน ซึ่งเป็นวาระแห่งชาติของประเทศไทย โดยปัจจุบันรัฐบาลกำหนดให้น้ำมันดีเซลที่จำหน่ายอยู่ในท้องตลาด ต้องมีส่วนผสมของไบโอดีเซล (B100) ในสัดส่วน 2% (B2) และส่งเสริมการใช้น้ำมัน ไบโอดีเซล B5 นอกจากนี้ยังส่งเสริมการผลิตไบโอดีเซลระดับชุมชนเพื่อลดภาระรายจ่าย และสร้างความมั่นคงทางพลังงานอีกด้วย อย่างไรก็ตามพบว่า การนำไปโอดีเซลไปใช้งานแทนน้ำมันดีเซลยังคงมีปัญหาการขาดความเข้ากันได้ของวัสดุ (Material compatibility) ระหว่าง ไบโอดีเซลกับชิ้นส่วนต่างๆของรถ โดยเฉพาะถังน้ำมัน ส่งผลให้เกิดปัญหาเช่นอัตราการกัดกร่อนในถังน้ำมันที่สูงกว่าปกติ ทั้งนี้เนื่องจากไบโอดีเซลส่วนใหญ่ประกอบด้วยไขมันไม่อิ่มตัวชนิดพันธะคู่ ซึ่งกระทบต่อเสถียรภาพการเกิดออกซิเดชั่น (Oxidation stability) ในการเก็บรักษาระยะยาว เมื่อไบโอดีเซลเกิดการออกซิเดชั่น ค่าความเป็นกรดของน้ำมันจะเพิ่มสูงขึ้นและส่งผลให้ถังน้ำมันเกิดการกัดกร่อน นอกจากนี้ไบโอดีเซลมีความสามารถในการดูดความชื้นจากบรรยากาศได้ดี (Hygroscopic) เป็นผลให้เกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolysis) ได้ง่าย กรดไขมันอิสระที่ได้จากปฏิกิริยานี้สามารถสร้างปัญหาการกัดกร่อนในถังน้ำมันเช่นกัน ในโครงการนี้ คณะนักวิจัยจะทำการศึกษาพัฒนาวิธีการชุบเคลือบเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (ชนิดที่ใช้ทำถังน้ำมันรถ) เพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนต่อเชื้อเพลิงไบโอดีเซล และวิเคราะห์ทดสอบอิทธิพลของวัสดุเคลือบนั้น ทั้งในส่วนของการกัดกร่อนของวัสดุและการเปลี่ยนแปลงของน้ำมันขณะทำการจัดเก็บ โดยวัสดุชุบเคลือบที่จะทำการศึกษาคือนิกเกิลอัลลอย ทั้งนี้เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเป็นวัสดุที่ไม่จัดอยู่ในกลุ่มโลหะที่ทำปฏิกิริยาออกซิเดชั่นกับไบโอดีเซลและมีความแข็งแรงสูง ในงานวิจัยนี้จะทำการศึกษาการเคลือบผิว 2 วิธี คือ การชุบแบบใช้ไฟฟ้า (Electrodeposition) และการชุบแบบไม่ใช้ไฟฟ้า (Electroless-deposition) เพื่อหาวิธีการและสภาวะที่เหมาะสมในการชุบเคลือบเหล็กเพื่อป้องกันการกัดกร่อนเมื่อใช้งานกับไบโอดีเซล หลังจากทำการเคลือบผิวเหล็กด้วยนิกเกิลอัลลอยแล้วจะทำการวิเคราะห์ทดสอบสมบัติความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กเคลือบ โดยจำลองสภาวะการสัมผัสกับไบโอดีเซลที่พบได้ในการใช้งานจริงของถังน้ำมัน รวมถึงศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสมบัติน้ำมันที่สัมผัสอยู่กับผิวเคลือบ คาดว่าเทคนิคการผลิตและองค์ความรู้ที่ได้จากงานวิจัย จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพัฒนาเพิ่มความเข้ากันได้ของวัสดุระหว่างไบโอดีเซลกับชิ้นส่วนต่างๆของรถ และเมื่อได้ถ่ายทอดสู่ผู้ผลิตถังน้ำมันในประเทศไทย จะเป็นปัจจัยในการเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของผู้ผลิตไทยในตลาดเชื้อเพลิงชีวภาพ ตลอดจนเป็นส่วนช่วยส่งเสริมให้มีการใช้ไบโอดีเซลเพิ่มขึ้นตามแผนยุทธศาสตร์การพัฒนาพลังงานทดแทนของประเทศ

Biodiesel is part of Thailand’s national strategy to develop and promote alternative energy. Currently, 2% blending of biodiesel in conventional diesel (resulting in fuel generally referred to as B2) is mandatory, while the use of B5 is encouraged through financial incentives, and community-scale biodiesel production for local use is extensively promoted. However, the use of biodiesel in automobiles still encounters challenges in the aspect of material compatibility between the fuel and various parts of the fuel systems and generates problems. Specifically, it is widely acknowledged that biodiesel causes rapid corrosion in steel fuel tanks. This is partly due to the chemical nature of biodiesel, most types of which contain double-bonded unsaturated fat, which reduces the oxidation stability of the fuel. The oxidation of biodiesel produces acid, which corrodes fuel tanks. Also, biodiesel is hygroscopic and easily induces hydrolysis reactions in the tanks, producing free fatty acid, which is another cause of corrosion. This research project aims to develop a coating material and process to enhance corrosion resistance of low-carbon steel against biodiesel, and to analyze the effects of the coating material on the properties of biodiesel. Nickel alloys, which can withstand corrosion in highly acidic environments, does not catalyze oxidation of biodiesel, and have high strength, will be utilized as a coating material. Two coating techniques, electrodeposition and electroless-deposition, will be exploited to find the optimal coating method and condition that maximizes the corrosion resistance. The coated steel will be exposed to biodiesel in experimental settings that mimic the conditions within fuel tanks. The corrosion resistance of the coated steel will be studied, and the effects of the coating material on the properties of the fuel will also be monitored. It is expected that the techniques and knowledge resulted from this research project will help overcome the material-compatibility challenges of biodiesel. The knowledge may be transferred to fuel tank manufacturers, especially those in Thailand, to raise their capabilities and, thus, propel them into a position from which they can compete in the quickly growing world biofuels market. Furthermore, it is hoped that the results from this project will eventually lead to broader adoption of biofuels as an alternative fuel in the automotive sector.

บรรณานุกรม :
สิทธา สุขกสิ , ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์ , สวลี เสนาพิทักษ์ , อุกฤษฎ์ สหพัฒน์สมบัติ , Sittha Sukkasi , Yuttanant Boonyongmaneerat , Ukrit Sahapatsombut . (2553). การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สิทธา สุขกสิ , ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์ , สวลี เสนาพิทักษ์ , อุกฤษฎ์ สหพัฒน์สมบัติ , Sittha Sukkasi , Yuttanant Boonyongmaneerat , Ukrit Sahapatsombut . 2553. "การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สิทธา สุขกสิ , ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์ , สวลี เสนาพิทักษ์ , อุกฤษฎ์ สหพัฒน์สมบัติ , Sittha Sukkasi , Yuttanant Boonyongmaneerat , Ukrit Sahapatsombut . "การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2553. Print.
สิทธา สุขกสิ , ยุทธนันท์ บุญยงมณีรัตน์ , สวลี เสนาพิทักษ์ , อุกฤษฎ์ สหพัฒน์สมบัติ , Sittha Sukkasi , Yuttanant Boonyongmaneerat , Ukrit Sahapatsombut . การพัฒนาวัสดุและวิธีการการเคลือบผิวเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กที่ใช้ทำถังน้ำมันไบโอดีเซล. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2553.