पिछले दो लेखों में, हमने समुद्री पर्यावरण के लिए संक्षारण और सुरक्षा प्रौद्योगिकियों में अनुसंधान प्रगति की समीक्षा की। यह किस्त कठोर परिस्थितियों की एक अन्य श्रेणी {{1}अत्यधिक ठंड और अधिक ऊंचाई वाले वातावरण {{3}और संबंधित संक्षारण और सुरक्षा चुनौतियों पर केंद्रित है।
सामान्य जलवायु परिस्थितियों की तुलना में, अत्यधिक ठंडे और अधिक ऊंचाई वाले क्षेत्र अधिक कठोर वातावरण प्रस्तुत करते हैं। अधिक ऊंचाई वाले क्षेत्रों में अत्यधिक तापमान भिन्नता और विकिरण का उच्च स्तर होता है। कम तापमान और तेज़ हवाएँ भी ध्रुवीय जलवायु की विशेषताओं को परिभाषित कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, आर्कटिक में तापमान -60 डिग्री तक गिर सकता है, हवा की गति 50 मीटर/सेकेंड तक पहुंच सकती है। इसके अलावा, ध्रुवीय वातावरण में अक्सर बर्फ के मलबे और अपघर्षक बर्फ के कण शामिल होते हैं, जो सामग्री के क्षरण को और बढ़ा देते हैं।
अत्यधिक ठंडे और अधिक ऊंचाई वाले क्षेत्रों में उपयोग की जाने वाली कार्बनिक एंटी-संक्षारण कोटिंग्स में पारंपरिक एपॉक्सी कोटिंग्स, एल्केड कोटिंग्स और पॉलीयुरेथेन कोटिंग्स शामिल हैं। एपॉक्सी और एल्केड कोटिंग्स की तुलना में ऐक्रेलिक रेज़िन टॉपकोट अच्छा मौसम प्रतिरोध और बेहतर चमक बनाए रखते हैं, जो उन्हें कम तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है। हालाँकि ये वातावरण आमतौर पर ठंडे और शुष्क होते हैं, उच्च ओजोन सांद्रता और मजबूत पराबैंगनी विकिरण कोटिंग की उम्र बढ़ने में तेजी लाते हैं, जिससे आसंजन, मलिनकिरण, चाकिंग और चमक की हानि कम हो जाती है।
अत्यधिक ठंडे वातावरण में एक प्रमुख शोध फोकस एंटी-आइसिंग तकनीक है, जिसका उद्देश्य कोटिंग सतहों पर बर्फ के आसंजन को कम करना है। एंटी-आइसिंग कोटिंग्स को आम तौर पर तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जाता है: बलि कोटिंग्स, आइसफोबिक कोटिंग्स, और सुपरहाइड्रोफोबिक कोटिंग्स। अध्ययनों से पता चला है कि सोल-जेल{{4}व्युत्पन्न एंटी{5}आइसिंग स्लो{{6}रिलीज कोटिंग्स बर्फ के आसंजन शक्ति को काफी कम कर सकती हैं। सिलिकॉन आधारित कोटिंग्स ने भी प्रभावी आइसफोबिक प्रदर्शन का प्रदर्शन किया है और कुछ व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य आइसफोबिक समाधानों में से हैं। हालाँकि, अधिकांश एंटीआइसिंग कोटिंग्स सुपरहाइड्रोफोबिक सतहों पर आधारित होती हैं। उदाहरण के लिए, नैनोस्केल फ्लोरोकार्बन कोटिंग्स को बर्फ निर्माण में प्रभावी ढंग से देरी करने के लिए दिखाया गया है।
धातु उपकरण और घटकों का तनाव संक्षारण क्रैकिंग ध्रुवीय और उच्च ऊंचाई संक्षारण संरक्षण में एक और महत्वपूर्ण चुनौती है। तनाव क्षरण आम तौर पर अपेक्षाकृत कम तनाव और हल्के संक्षारक मीडिया के तहत होता है, फिर भी विफलता अचानक और अत्यधिक विनाशकारी हो सकती है। विमान संरचनाओं में, दरवाजे के फ्रेम, विंग स्पार्स और प्रोपेलर हब जैसे घटक विशेष रूप से तनाव संक्षारण क्रैकिंग के प्रति संवेदनशील होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गंभीर संरचनात्मक क्षति हो सकती है।
अधिक ऊंचाई वाले रेगिस्तानी वातावरण में, रेत और धूल का कटाव सैन्य उपकरणों, प्रणालियों और हवाई उपकरणों के लिए गंभीर घिसाव की समस्या पैदा करता है। हेलीकॉप्टर रोटर्स द्वारा उत्पन्न अशांत वायु प्रवाह में फंसी रेत और बजरी चलती घटकों, धातु की सतहों और सुरक्षात्मक कोटिंग्स को नष्ट कर सकती है। महीन धूल के कण विमान के अंदरूनी हिस्सों में आसानी से प्रवेश कर सकते हैं और सटीक धातु संरचनाओं और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। एल्यूमीनियम मिश्र धातु की खाल और रेत के कटाव के संपर्क में आने वाली अन्य धातु संरचनाओं की रक्षा के लिए, लोचदार पॉलीयूरेथेन टॉपकोट के साथ मिश्रित कोटिंग सिस्टम घर्षण घर्षण के खिलाफ प्रभावी साबित हुए हैं। इसके अलावा, लेज़र{5}पहने हुए तांबे{{6}आधारित और निकल{7}आधारित मिश्र धातु कोटिंग्स, जो अपनी उच्च कठोरता और उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के लिए जाने जाते हैं, का उपयोग आर्टिलरी रिकॉइल मैकेनिज्म रिंग जैसे घटकों में पहनने से संबंधित विफलताओं को विलंबित करने के लिए किया जाता है।
