Balastsız demiryolu hatlarının güvenliği ve dayanıklılığı, yeni geliştirilen titanyum oksit bazlı kompozit ısı yansıtıcı kaplama ile önemli ölçüde artırılıyor.
Kaplama, olağanüstü ısı yalıtımı, UV direnci ve yüksek sıcaklıklarda gösterdiği dayanıklılık sayesinde rayların ömrünü uzatıyor.
Araştırmacılar Rui Su, Qian Su, Aibo Luo ve Yanfei Pei tarafından yürütülen çalışmada, bu kaplamaların yüksek sıcaklık ve UV radyasyonu altında yaşlanma performansı hem deneysel yöntemlerle hem de moleküler dinamik simülasyonlarla incelendi.
Sonuçlar, kaplamanın termal yansıtma kabiliyeti ve güvenlik açısından sağladığı iyileştirmeleri ortaya koydu.
Kaynak: freepik - @ilovehz Minimum Bozulma Yaşandı
Titanyum oksit ve silikon dioksit bazlı kompozit kaplama, uzun süreli UV maruziyetinde dahi kararlı kızılötesi yansıtma özelliğini koruyarak yüksek ısı yalıtım verimliliği sergiledi.
Laboratuvar testlerinde yapışma mukavemetinde minimum bozulma gözlenirken, hidrofobik yüzey yapısı sayesinde ray plakalarında kirlenme önlendi ve yüzey temizliği korundu.
Sayısal simülasyonlar, ortam sıcaklığının yükselmesiyle moleküler hareketin hızlandığını ve dayanıklılığın azalabileceğini gösterdi. Ancak kaplama, 45 °C’de yapısal bütünlüğünü ve termal verimliliğini koruyarak en iyi performansı sundu.
Aşırı sıcaklık koşullarında ise S3 ve S4 kaplamaları, ray plakalarındaki iç sıcaklık farklarını %30-50 oranında azaltarak deformasyonu %60’ın üzerinde sınırlandırdı ve tekerlek yükü azaltma oranlarını %35-40 seviyelerine düşürdü.
Bu bulgular, kompozit ısı yansıtıcı kaplamaların zorlu çevre koşullarında bile yüksek hızlı demiryolu sistemlerinin uzun vadeli dayanıklılığını ve operasyonel güvenliğini artırma potansiyeline sahip olduğunu ortaya koyuyor.
