در دو مقاله قبلی، پیشرفت تحقیقات در فن آوری های خوردگی و حفاظت از محیط های دریایی را بررسی کردیم. این قسمت بر دسته دیگری از شرایط سخت-محیط های بسیار سرد و{2}}محیط های بلند-و چالش های خوردگی و حفاظتی مربوطه تمرکز دارد.
در مقایسه با شرایط آب و هوایی معمول، مناطق بسیار سرد-و ارتفاعات بالا، محیطهای بسیار خشنتری دارند. مناطق با ارتفاع{2}}با تغییرات شدید دما و سطوح بالای تشعشع مشخص می شوند. دماهای پایین و بادهای شدید نیز از ویژگی های آب و هوای قطبی هستند. به عنوان مثال، دما در قطب شمال می تواند تا 60- درجه کاهش یابد و سرعت باد به 50 متر بر ثانیه می رسد. علاوه بر این، محیط های قطبی اغلب شامل بقایای یخ و ذرات ساینده یخ هستند که تخریب مواد را تشدید می کنند.
پوششهای ضد خوردگی آلی که در مناطق بسیار سرد{{1} و با ارتفاع بالا استفاده میشوند، شامل پوششهای سنتی اپوکسی، پوششهای آلکیدی، و پوششهای پلیاورتان هستند. روکشهای رزین اکریلیک در مقایسه با پوششهای اپوکسی و آلکیدی مقاومت خوبی در برابر آب و هوا و حفظ براقیت بهتری از خود نشان میدهند که آنها را برای کاربردهای دمای پایین مناسب میکند. اگرچه این محیطها معمولاً سرد و خشک هستند، غلظت بالای ازن و تشعشعات فرابنفش قوی پیری پوشش را تسریع میکنند و منجر به کاهش چسبندگی، تغییر رنگ، گچیشدن و از بین رفتن براقیت میشوند.
تمرکز اصلی تحقیقات در محیط های بسیار سرد، فناوری ضد یخ{0}}است که هدف آن کاهش چسبندگی یخ بر روی سطوح پوشش است. پوششهای ضد یخزدگی عموماً به سه دسته طبقهبندی میشوند: پوششهای قربانی، پوششهای یخفوب و پوششهای فوق آبگریز. مطالعات نشان دادهاند که پوششهای ضد یخزدگی-ساخته شده از سل-ژل که آهسته آزاد میشوند میتوانند به طور قابل توجهی قدرت چسبندگی یخ را کاهش دهند. پوششهای مبتنی بر سیلیکون{8}}همچنین عملکرد یخفوز مؤثری را نشان دادهاند و از معدود راهحلهای یخهراسی قابل دوام تجاری هستند. با این حال، بیشتر پوششهای ضد یخ{10}} بر پایه سطوح فوق آبگریز هستند. به عنوان مثال، نشان داده شده است که پوششهای فلوروکربنی در مقیاس نانو به طور موثر تشکیل یخ را به تاخیر می اندازند.
ترک خوردگی تنشی تجهیزات و اجزای فلزی یکی دیگر از چالشهای مهم در حفاظت در برابر خوردگی قطبی و ارتفاع{0}}بالا است. خوردگی تنشی معمولاً تحت فشار نسبتاً کم و محیط های خورنده خفیف رخ می دهد، اما شکست می تواند ناگهانی و بسیار مخرب باشد. در سازههای هواپیما، اجزایی مانند قاب درها، بالها و توپیهای پروانه به ویژه در برابر ترک خوردگی تنشی آسیبپذیر هستند که میتواند منجر به آسیبهای ساختاری شدید شود.
در{0}}محیطهای بیابانی با ارتفاع زیاد، فرسایش شن و غبار مشکلات سایشی جدی برای تجهیزات نظامی، سیستمها و دستگاههای هوابرد ایجاد میکند. شن و ماسه حباب شده در جریان هوای آشفته تولید شده توسط روتور هلیکوپتر می تواند اجزای متحرک، سطوح فلزی و پوشش های محافظ را فرسایش دهد. ذرات ریز گرد و غبار می توانند به راحتی به داخل هواپیما نفوذ کنند و به سازه های فلزی دقیق و سیستم های الکترونیکی آسیب وارد کنند. برای محافظت از پوسته های آلیاژ آلومینیوم و سایر سازه های فلزی در معرض فرسایش شن و ماسه، سیستم های پوشش کامپوزیتی با روکش های پلی اورتان الاستیک در برابر سایش ساینده موثر بوده اند. علاوه بر این، روکشهای آلیاژی مبتنی بر-روکش لیزری-و نیکل{7}}، که به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر سایش عالی شناخته شدهاند، برای به تاخیر انداختن خرابیهای مربوط به سایش در اجزایی مانند حلقههای مکانیزم پسزدگی توپخانه استفاده میشوند.
