OMNI Gel-Driven Microreactor MPT-III, adaptivní materiálový konverzní systém (coating hybrid): Gel-driven microreactor conversion system, s modifikovanou nano metalizací, při 20 - 25°C. OMNI system.

Hybridní konverzní systém povrchové úpravy kovů: OMNI SYSTEM - MPT-III GEL PRO (supramolekulární self-assembly proces) - gelová hybridní konverzní nano platforma - funkční při ambientní teplotě 19 - 25°C (pro předměty, které nelze ponořit do pasivačních van apod.), včetně - In-situ utěsnění povrchu kovů (parallel / gel-driven sealing).

Nákladově efektivní chemický proces jako alternativa pro významnou část aplikací funkčních povlaků PVD/PACVD/CVD (zejména v ceně), v oblasti protikorozní ochrany a tribologických systémů.

 

OMNI Gel-Driven Microreactor - Conversion system MPT-III, adaptivní materiálový konverzní systém (coating hybrid): představuje modifikovanou nano metalizaci, v oblasti povrchových úprav. Díky svým vlastnostem hybridní vrstvy třetí generace otevírá tržní niku s přímou použitelností v armádním sektoru, stavebnictví, komplexním průmyslu atd., kde radikálně zvyšuje odolnost materiálů a zejména zkracuje čas aplikace, za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu.

MOTTO - "KLASICKÉ POVRCHOVÉ ÚPRAVY OPTIMALIZUJÍ VÝROBU DÍLŮ. MPT III GEL PRO - OPTIMALIZUJE OCHRANU JIŽ EXISTUJÍCÍCH KONSTRUKCÍ, STAVEB, MOSTŮ A ZAŘÍZENÍ PŘÍMO V MÍSTĚ PROVOZU (IN-SITU).

1. Charakter technologie - pokročilá gelová povrchová úprava kovů, založená na řízené chemické konverzi v kapalné fázi ("Gel vytváří distribuovanou síť mikroreaktorů, ve kterých je růst ochranné vrstvy řízen difuzí a lokální konverzní chemií přímo na rozhraní kov–gel."). Klasické povrchové úpravy optimalizují výrobu dílů. OMNI Gel-Driven Microreactor - Conversion system MPT-III - optimalizuje ochranu již existujících konstrukcí a zařízení přímo v místě jejich provozu. To je jedna z nejsilnějších myšlenek této platformy MPT III. Systém využívá gelově řízenou konverzní chemii, která umožňuje vytvoření ochranné hybridní vrstvy bez nutnosti ponorných lázní, galvanických linek nebo vakuových zařízení. Díky tomu lze ochrannou vrstvu vytvářet lokálně, selektivně a přímo na instalovaných konstrukcích, kde jsou konvenční technologie technicky nebo ekonomicky obtížně použitelné.

Základním rysem systému je využití - reaktivního gelu jako funkčního média, které současně:

• přenáší aktivní prekurzory, reguluje jejich difuzi k povrchu kovu,  
• stabilizuje reakční kinetiku a umožňuje in-situ tvorbu nano vrstvy.

Systém nepracuje jako klasická pasivace ani galvanika, ale jako: gelově řízená konverzní nanostruktura s hybridním organicko–anorganickým růstem. 

• gel vytváří mikrokompartmenty („mikroreaktory“), možňuje kontrolované uvolňování aktivních složek  
•  difuzně řízená kinetika - žádné náhodné přerůsty a tím stabilní podmínky po celou dobu procesu 
• důležité upřesnění: nejde o vakuovou depozici, ale o kapalně-fázový konverzní systém s řízenou reaktivitou
• pravděpodobně jde o nejcennější koncept celé platformy MPT-III (distribuovaná síť mikro-reaktorů na povrchu kovu), tento koncept reprezentuje posun od destruktivní chemie - ke konstruktivní chemii (supra-molekulárního samo-uspořádávání vrstev - Self-Assembly)
• naše gelová nano-platforma je navržena tak univerzálně, že její architektura umožňuje funkce jako samohojení (Self-Healing) - mikro-vrypy, mikro-praskliny (micro-cracks).

Gelová pasivace - je metoda chemické povrchové úpravy kovů (nejčastěji nerezové oceli, hliníku či zinku), která využívá pasivační přípravky ve formě gelu nebo pasty.

Hlavním cílem je obnova ochranné oxidické vrstvy, odstranění kontaminace volným železem a výrazné zvýšení korozní odolnosti materiálu bez stékání přípravku z vertikálních ploch - na mosty, na velké konstrukce v terénu, na opravy lodí bez suchého doku. 

• není potřeba - ponorné vany, není potřeba PVD komory, není potřeba demontáže, haly, odstávky...
• není potřeba - transport dílu, nebo daného celku, aplikace může probíhat lokálně přímo na komplexním zařízení,
• to jsou ta místa, kam se s vanou nikdo nedostane. Větrnou elektrárnu nikdo neponoří. Stožár vysokého napětí nikdo neponoří. Lodní trup, most (kovový) nebo větrnou elektrárnu nikdo neodveze do galvanovny....
• nanášení přípravku - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu
• na rozdíl od vakuových depozičních technologií nevyžaduje systém vysoké vakuum, plazmové prostředí ani energeticky náročná depoziční zařízení, protože tvorba ochranné vrstvy probíhá přímo v kapalně-fázové gelové matrici prostřednictvím lokálně řízené konverzní chemie a difuzně regulovaného transportu aktivních prekurzorů

• Aplikace přímo v terénu (In-situ): Revoluční ochrana již existujících staveb, mostů, lodí a konstrukcí přímo v místě jejich provozu, bez nutnosti demontáže nebo transportu.
• Absence ponorných van a vakuových komor: Mobilní kapalně-fázová platforma, která zcela eliminuje potřebu obřích pasivačních linek nebo energeticky náročných zařízení pro PVD/CVD depozici.
• Gelová síť mikroreaktorů: Reaktivní gel vytváří distribuovanou matricu lokálních reakčních prostorů, které difuzně řídí kinetiku a brání náhodnému přerůstání vrstvy.
• Supramolekulární samouspořádávání (Self-Assembly): Využívá chemii „Host-Guest“ (hostitel-host). Prekurzory se na atomární úrovni samy geometricky naprogramují a poskládají na aktivní místa kovu jako dokonalé lego.
• Pětifunkční plynulý proces v jednom kroku: Kombinuje čištění (SIS-like infiltrace), konverzní anodizační pasivaci, nanostrukturovanou depozici, in-situ parallel sealing a duální elektrochemickou ochranu.
• Inteligentní funkce samohojení (Self-Healing): Unikátní architektura hybridní nano-vrstvy dokáže autonomně zacelovat mikro-vrypy a mikro-praskliny v povlaku.
• Práce při ambientní teplotě (19–25 °C): Proces nevyžaduje žádný termický dotování ani ohřev lázní, což přináší extrémní energetické a provozní úspory.
• Bez-oplachová technologie (No-Rinse): Systém pracuje s přesně kalibrovaným ředěním koncentrátu s vodou (1:1,5 až 1:3) bez nutnosti následného technologického oplachu.
• Nákladová alternativa k PVD/PACVD/CVD: Přesouvá náročné průmyslové aplikace protikorozní ochrany a tribologických systémů do řádově levnější a dostupnější ekonomické třídy.
• Zelený a bezpečný ESG profil: Složení zcela bez obsahu SVHC látek, těžkých kovů a fosfátů. Plně vyhovuje nejpřísnější legislativě REACH, RoHS a WEEE.
  
• Dokonalé vertikální držení: Gelová konzistence spolehlivě drží na svislých plochách a stropech komplexních konstrukcí bez nežádoucího stékání přípravku.

Nízké compliance a environmentální poplatky: Složení bez SVHC látek (SVHC – Substances of Very High Concern) jsou nebezpečné chemické látky definované nařízením REACH, které představují vážné riziko pro lidské zdraví nebo životní prostředí. Náš systém zjednodušuje certifikaci (REACH, RoHS, WEEE), výrazně snižuje náklady na BOZP a eliminuje drahé poplatky za likvidaci nebezpečných chemických odpadů.

Shrnutí - technologie OMNI MPT-III GEL PRO je koncipována jako:                                                       

• mobilní alternativní konverzní platforma k PVD/CVD a galvanickým procesům,                        

• založená na řízené gelové difuzi a interfacialní chemii, 

• umožňující in-situ aplikace na velkorozměrové struktury, 

• s důrazem na redukci energetické a infrastrukturní náročnosti, 

• a na zjednodušení environmentální a bezpečnostní compliance. 

• ředíme v rámci kalibrace povrchu kovů (bez-oplachová technologie / no-rinse), nanášení přípravku - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu:
  1 : 1,5 - 1 díl koncentrátu + 1,5 dílu vody
  1 : 2 - 1 díl koncentrátu + 2 díly vody
  1 : 3 - 1 díl koncentrátu + 3 díly vody

Co přesně „supramolekulární skladební systém“ v případě MPT-III: OMNI GEL systémově provádí?

1. Využívá „molekulární rozpoznávání“ (Host-Guest chemie): Prekurzory obsažené v gelu nejsou k povrchu kovu poutány silou (jako při tavení nebo plazmovém nástřiku), ale samy si „najdou“ aktivní místa na povrchu kovu (např. –OH skupiny). Molekuly se na povrchu poskládají jako skládačka – přesně tam, kam geometricky a energeticky patří.

2. Samoorganizace (Self-assembly) za pokojové (ambientní) teploty: Proto systém nepotřebuje energetický vstup (pece, vakuum). Hnacím motorem růstu vrstvy je termodynamická snaha molekul uspořádat se do energeticky nejvýhodnějšího stavu. Supramolekulární systém se v gelové matrici doslova „naprogramuje“ tak, aby se po kontaktu s kovem sám poskládal do dokonalé nano-struktury.

3. Eliminace stochastické (náhodné) kinetiky: Vodíkové můstky, elektrostatické síly a hydrofobní efekty sice jednotlivě patří mezi slabé mezimolekulární interakce. Když se však díky gelové síti mikroreaktorů uspořádají do milionů koordinovaných vazeb vedle sebe, vytvoří neprostupnou, mechanicky houževnatou a flexibilní bariéru s gradientním přechodem.

4. Shrnutí - technologie OMNI MPT-III GEL PRO je koncipována jako:

   • mobilní alternativní konverzní platforma k PVD/CVD a galvanickým procesům, 

   • založená na řízené gelové difuzi a interfacialní chemii, umožňující in-situ aplikace na velkorozměrové struktury, 

   • s důrazem na redukci energetické a infrastrukturní náročnosti a na zjednodušení environmentální a bezpečnostní compliance.

 

Informace o aplikovatelnosti  substituce (supramolekulární self-assembly system), bez použití reaktoru - PVD / PACVD / CVD - níže:

2.1. Na základě výše uvedeného může vzniknout úplně nová třída procesů, která část aplikací může přesunout, z vakuových technologií do řízených kapalně-fázových systémů (včetně náhrady za Galvanizaci, v oblasti C-1 a C2 pro jiný systém - MPT PASSIVE: multimodální chemická/autokatalytická konverzní pasivace slitin hliníku a nerez ocelí.).

2.2. Segment – korozní a tribologické aplikace (substituce PVD / PACVD / CVD): 45–65 % trhu.
Zahrnující aplikace: automotive komponenty spojovací materiál (šrouby, matice), hydraulické a fluidní systémy, konstrukční materiály (Al, Mg, ocel) a funkční antikorozní povlaky.

2.3. Segment – výkon, tvrdost a kombinované funkční vlastnosti (substituce PVD / PACVD / CVD): 25–40 % trhu.
Zahrnující aplikace: otěruvzdorné povlaky, tribologické vrstvy se zvýšenými nároky, funkční díly s částečně nástrojovým charakterem (lehké až střední mechanické zatížení, nikoliv řezné nástroje).

2.4. High-end segment (PVD/PACVD) – nízká relevance z naší strany, pro tuto technologii: 10–20 % trhu. Jde o extrémně náročné aplikace , které kladou na povlak mnohem vyšší požadavky, než zvládnou běžné funkční nebo tribologické vrstvy (2.2. a2.3.). Např. extrémní tvrdost, teploty - 500 a více °C atd.

2.5. U všech našich přípravků se snažíme řešit:

• zbytečně drahé procesy (v tomto případě - PVD/PACVD/CVD, dále naše náhrada za Galvanické zinkování v oblasti C-1 a C-2) atd.
• procesní komplexitu - metoda IN-SITU (jednokroková - jedna vana nebo jeden krok) a celý proces při ambientí teplotě 20-25°C atd.
• energetiku, CAPEX, zásadní snížení nákladovosti procesů, inovativnost, náhrady za jiné technologie atd.
• strategicky je skupina 2.2. a 2.3. mnohem důležitější než high‑end segment 2.4., který má cca. 10–20 % tržního podílu.

 Srovnávací matice: PVD (sputtering) vs. OMNI Gel-Driven Microreactor (konverzní gelový systém):

Charakteristický znak	Vakuový sputtering (PVD)	Gelový konverzní systém MPT-III
Provozní prostředí	Vakuové prostředí s řízenou plazmatickou aktivací (např. inertní plyn)	Atmosférické podmínky, kapalná/gelová fáze při okolním tlaku
Teplotní režim	Často zvýšené teploty nebo termicky řízené procesy (dle aplikace)	Nízkoteplotní režim, typicky blízký ambientním podmínkám (cca 18–25 °C)
Mechanismus přenosu materiálu	Fyzikální transport atomárních nebo iontových částic z cílového materiálu	Chemicky a difuzně řízený transport prekurzorů v kapalné/gelové matrici
Energetická náročnost procesu	Závislá na vakuové infrastruktuře a excitaci plazmatu	Proces probíhá bez nutnosti externího vysokonapěťového nebo plazmového buzení (chemicky řízený režim)
Geometrická omezení	Omezeno přímou „line-of-sight“ depozicí a velikostí komory	Potenciálně vhodné pro složité geometrie a rozsáhlé konstrukce bez nutnosti demontáže
Aplikace v terénu	Typicky laboratorní nebo výrobní linky	Konceptuálně vhodné pro in-situ aplikace na stávající infrastrukturu
Infrastrukturní nároky (CAPEX)	Vysoké investiční náklady na vakuové systémy a technologické celky	Nízká až střední úroveň infrastrukturních požadavků (mobilní aplikační systémy, dle implementace)

 

2.6. Fyzikálně-chemická podstata gelového systému/gel-driven sealing s mikroreaktory - určena pro:

• Systém vytváří distribuovanou síť mikroskopických reakčních center s autonomně řízenou kinetikou.
• Pasivaci kovového povrchu – vytvoření bariérové vrstvy, která brání korozi.
• Používáme: PM‑modifikovanou metalizaci s mikro-reaktory – pro zásadní zlepšení přilnavosti kovových vrstev k PM nebo kompozitním substrátům a zvýšení jejich odolnosti. 
• Funkce gelu: omezuje rychlou difuzi iontů -  kontrolovaný růst vrstvy, dále vytváří mikro-reakční prostředí na rozhraní kov–gel. Stabilizuje přechodné komplexní struktury a umožňuje rovnoměrnou reaktivitu i na složitých geometriích.
• Klasické povrchové úpravy optimalizují výrobu dílů. MPT III GEL PRO - optimalizuje ochranu již existujících konstrukcí a zařízení přímo v místě jejich provozu. To je jedna z nejsilnějších myšlenek celé platformy MPT III.

• U klasických procesů: komora je reaktor, plazmový prostor je reaktor. U GEL PRO: samotný povrch kovu se stává reaktorem.

2.7. Této nové: OMNI Gel-Driven Microreactor Conversion aplikaci se otevírá úplně nový prostor pro využití v terénu - segment, který je často mnohem větší než samotný trh nově vyráběných komponentů. Největší síla totiž není jen v chemii, ale v tom, že:

• není potřeba vana, není potřeba komora, není potřeba demontáže, PVD komory, haly, odstávky...
• není potřeba transport dílu, nebo daného celku - aplikace může probíhat lokálně přímo na komplexním zařízení,
• "To jsou ta místa, kam se s vanou nikdo nedostane." Větrnou elektrárnu nikdo neponoří. Stožár vysokého napětí nikdo neponoří. Lodní trup, most (kovový) nebo větrnou elektrárnu nikdo neodveze do galvanovny....
• nanášení přípravku - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu               

2.7.1. Kritická infrastruktura:     

• mostní konstrukce, ocelové viadukty, železniční mosty, lanové mosty, mostní ložiska, mostní závěsy, dálniční portály, protihlukové konstrukce, ocelové lávky, přístavní konstrukce

• teplárenské rozvody, horkovody, parovody, výměníky tepla, kondenzátory, kotelní systémy, chladicí okruhy, chladicí věže, rozvody technologické vody, zásobníky kondenzátu
• kogenerační jednotky, spalovny odpadu, bioplynové stanice

• stožáry VVN, stožáry VN, trafostanice, rozvodny, ocelové konstrukce elektráren, nosné rámy transformátorů, kabelové mosty, kabelové lávky, rozvaděče, bateriová úložiště

• offshore plošiny, větrné elektrárny na moři, různé konstrukce a přístavní mola, doky, lodní nástavby, nákladní lodě, tankery, trajekty, remorkéry, balastní nádrže, lodní potrubní systémy

• ropovody, plynovody, kompresní stanice, LNG terminály, zásobníky plynu, ventily, armatury, sběrná potrubí, vrtné plošiny, separační nádoby

• reaktory, zásobní nádrže, potrubní mosty, míchací nádoby, procesní potrubí, čerpadlové stanice, chladicí systémy, neutralizační jednotky, filtrační systémy

• úpravny vody, čistírny odpadních vod, vodojemy, potrubní rozvody, čerpací stanice, kanalizační systémy, stavidla, jezové konstrukce, vodní elektrárny

• železniční infrastruktura, výhybky, podvozky vagónů, kolejové mosty, metro, tunelové technologie, letištní technika, přístavní jeřáby, kontejnerové terminály

• válcovací tratě, kontinuální licí stroje, ocelárny, slévárny, koksovny, pece, dopravníky, zásobníky sypkých materiálů, těžební zařízení

• těžní věže, pásové dopravníky, bagry, rypadla, drtiče, třídicí zařízení, flotace                

• velké svařence, rámy strojů, lisy, hydraulické systémy, výrobní linky, obráběcí centra, robotické buňky, skladovací systémy

• vojenská vozidla, radarové věže, hangáry, mobilní mostní systémy, logistická technika

• stadiony, letištní terminály, výstavní haly, průmyslové haly, ocelové střechy, nosné konstrukce budov

• ocelové mosty, litinové mosty, železniční památky, historické lodě, průmyslové památky, staré důlní věže, bronzové sochy, kovové památníky a mnoho dalšího....

• větrné elektrárny, solární farmy, bateriová úložiště, datová centra, telekomunikační stožáry, 5G infrastruktura, satelitní pozemní stanice atd.

Závěr: když se podíváme na globální ekonomiku, obrovské peníze nejsou jen ve výrobě nových dílů. Obrovské peníze (a to je naprosto zásadní z pohledu ekonomiky) jsou v - údržbě, opravách, prodlužování životnosti a odkládání výměny infrastruktury, čímž je možné snížit primární výrobu a sekundární činnosti (soustavné opravy a výměny dílů na starších zařízeních, včetně odstávek zařízení).

3. Mechanismus tvorby vrstvy (step-by-step):

3.1 Povrchová aktivace - řízené narušení přirozené oxidické vrstvy kovu, dále vytvoření aktivních –OH a kovových center. Následně odstranění pasivačních bariér a příprava substrátu pro konverzní reakci.

3.2 Konverzní nukleace - hydrolytická transformace prekurzorů, vznik zasíťování (tzv. like struktura), ukotvení na aktivních místech kovu a současně vznik základní nano kostry.

3.3 Inkorporace inhibitorů - rychlá anodická re-pasivace defektů, dlouhodobá inhibice a difuzní stabilita a vznik synergického L-inspired chování. Tím vzniká - vícevrstvá inhibiční ochrana s časově diferencovanou aktivitou

3.4 Organická hybridizace (gelová fáze) - kdy dochází k esterifikaci a síťování, vzniká flexibilní organicko–anorganická matrice a tím se snižuje vnitřní pnutí a křehkost vrstvy.

3.5 In-situ utěsnění povrchu kovů (parallel Gel‑driven sealing“ označuje způsob mikro ochrany - utěsňování a ochrany kovových povrchů):

Gelová fáze - umožňuje řízené zaplňování mikro a nano-porézní struktury v průběhu konverzní reakce. Dochází k tzv. paralelnímu sealingu, kdy se utěsnění pórů realizuje současně s tvorbou konverzní vrstvy, bez nutnosti následného tepelného sealingu.

Výsledkem je - vznik kompaktní, nízkopórovité a kontinuální bariérové nanostruktury s vysokou chemickou a korozní odolností.

3.6. Když dojde k MIKRO-porušení vrstvy, spustí se Self-Healing (samohojení) např. vlivem vnitřního pnutí, teplotních změn nebo mikro-oděru v terénu) a tím se uvedou v činnost tyto mechanismy:

• Uvolnění vnitřního napětí (Gradientní zóna): Povlak má „gradientní interfacialní zónu“ (přechod mezi kovem a povlakem je plynulý). Pokud vznikne mikro-napětí, tato flexibilní, organicky zesíťovaná matrice ho dokáže absorbovat, takže mikro-vryp nemá tendenci se šířit dál.

• Aktivace inhibitorů (L-inspired chování): V místě mikro-vrypu se obnaží kousek aktivního kovu a změní se lokální elektrochemický potenciál. Na to okamžitě reaguje Vaše „vícevrstvá inhibiční ochrana s časově diferencovanou aktivitou“. Inhibitory se v gelové matrici aktivují a migrují k tomuto mikro-defektu.

• In-situ re-pasivace a paralelní utěsnění (Sealing): Jakmile inhibitory a aktivní prekurzory dorazí k mikro-vrypu, dojde k rychlé anodické re-pasivaci. Protože systém funguje jako „supramolekulární Lego“, prekurzory si samy energeticky najdou toto poškozené místo a „in-situ ho utěsní“ (Gel-driven sealing).

• OMNI Gel-Driven Microreactor Conversion system MPT-III - micro-cracks/micro-scratch:

  • Gelová matrice funguje jako permanentní „zásobník inteligentní chemie“. Na nano a mikro-úrovni je vrstva dynamická, nikoliv statická. Neustále v ní probíhá difuzně regulovaný transport.

  • Výsledek: Mikro-vrypy se samy uzavřou a zneutralizují dříve, než stačí narůst do rozměrů, které by ohrozily celou konstrukci stožáru, mostu nebo větrné elektrárny.

  • Jde o - Autonomous healing of micro-scratches - prevence vzniku mikro-trhlin v materiálu.

 

4. Výsledná struktura materiálu: 

• amorfní nano konverzní vrstva, s hybridní matricí, která je částečně organicky zesíťovaná s gradientní interfacialní zónou (tzn. že přechod mezi povlakem a podkladovým materiálem není ostrý, ale postupně se mění). Studie ukazují, že takto vytvořené hybridní vrstvy mohou dosahovat vysoké korozní odolnosti.

5. Gel jako funkční reakční médium - na rozdíl od klasických kapalných lázní:

• omezuje turbulenci reakčního prostředí, zajišťuje „lokální mikroreaktory“ a tím umožňuje řízené uvolňování reaktivních složek, včetně uniformitu vrstvy. Výsledek - konverze probíhá prostorově řízeně, nikoliv náhodně.

6. ALD/MLD/SIS-like chování (funkční ekvivalence) - systém vykazuje analogické chování:

6.1. ALD-like - samonasycení povrchu (self-limiting reakce)                  7.2. MLD-like - organicko-anorganická hybridní síť.                       7.3. SIS-like - infiltrace prekurzorů do oxidické vrstvy.

Důležité upřesnění: nejde o vakuovou depozici, ale o kapalně-fázový konverzní systém s řízenou reaktivitou!!!

7. Naše elektrochemická funkce (ECI systém) využívá duální inhibici:

Anodická složka - versus katodická / difuzní stabilizace (organická fáze), výsledem je snížení korozního proudu, stabilizace pasivního stavu a zlepšení odolnosti v defektech vrstvy.

8. Aplikační technologie gelu - umožňuje aplikaci i tam, kde klasické ponorné lázně nejsou technologicky možné.

Systém lze aplikovat: ponorem (dip coating), postřikem, štětcem / válečkem - selektivně na velké i geometricky složité díly. Výhoda gelu - umožňuje aplikaci i tam, kde klasické ponorné lázně nejsou technologicky možné.

        

9. Průmyslové aplikace (provozní využití přípravku) - ředící poměry (v rámci materiálové kalibrace) - nanášení přípravku, za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu: 

Ředění není procesní „recept“, ale - kinetický regulátor, který definuje rovnováhu mezi povrchovou saturací a difuzní penetrací. Průmyslové aplikace (provozní využití přípravku) - ředící poměry (v rámci materiálové kalibrace). 

9.1. Jak číst v praxi ředící poměry – v rámci kalibrace povrchu kovů (bez-oplachová technologie / no-rinse):
1 : 1,5 - 1 díl koncentrátu + 1,5 dílu vody
1 : 2 - 1 díl koncentrátu + 2 díly vody
1 : 3 - 1 díl koncentrátu + 3 díly vody
Ředění je definováno jako objemový nebo hmotnostní poměr koncentrát : voda (v/v nebo m/m), kde uvedené číslo za dvojtečkou představuje počet dílů vody připadajících na 1 díl koncentrátu.

9.2. OBLAST POUŽITÍ - Materiálové portfolio, klasifikace materiálových tříd a procesní okna:
A) Třída I – vysokopevnostní slitiny (7xxx, 2xxx - slitiny typu: Al–Zn–Mg, často s přídavkem Cu) - vysoká elektrochemická heterogenita - zvýšené riziko galvanických mikročlánků.
Režim: nižší ředění (vyšší viskozita) - kratší expoziční okno. Prioritou je rychlá povrchová stabilizace.

B) Třída II – konstrukční slitiny (6xxx, 3xxx - Al–Mg–Si: hliník–hořčík–křemík)) - vyvážená reaktivita - stabilní oxidická vrstva
Režim: střední ředicí okno - rovnováha difuze a reakce. Prioritou je uniformní růst konverzní vrstvy.

C) Třída III – čistý Al a Al–Si (nízko legované a slévárenské hliníkové materiály) vysoká chemická uniformita nebo dendritická heterogenita
Režim: vyšší ředění - hlubší penetrace do mikrostruktur. Prioritou je vyrovnání povrchové energie a mikropórů.

9.3. Kompletní materiálové portfolio: OMNI Gel-Driven Microreactor - Conversion system MPT-III:

Kov / materiál	Podrobné upřesnění
Ocel Ocel	Konstrukční ocel, svařence, rámy strojů, lisy, hydraulické systémy, výrobní linky, podvozky vagónů, mostní konstrukce, ocelové viadukty, dálniční portály, ocelové střechy, nosné konstrukce budov, vojenská vozidla, hangáry.
Ocel Nerezová ocel	Multimodální chemická/autokatalytická konverzní pasivace — procesní potrubí, reaktory, zásobní nádrže, míchací nádoby, čerpací stanice, filtrační systémy, potravinářský a chemický průmysl.
Ocel Pozinkovaná ocel	Žárově i galvanicky zinkované povrchy — stavební komponenty, protihlukové konstrukce, kabelové mosty, kabelové lávky, rozvaděče, telekomunikační stožáry.
Ocel Litina	Litinové mosty, historické průmyslové odlitky, jezové konstrukce, stavidla, průmyslové památky, armatury, ventily.
Hliník Řada 7xxx	Al–Zn–Mg (+ Cu) — vysokopevnostní letecké a vojenské komponenty. Vysoká elektrochemická heterogenita, zvýšené riziko galvanických mikročlánků. Vyžaduje nižší ředění a kratší expoziční okno. Priorita: rychlá povrchová stabilizace.
Hliník Řada 2xxx	Al–Cu slitiny — konstrukční díly s vysokými nároky na pevnost, letecký a obranný průmysl. Priorita: rychlá povrchová stabilizace.
Hliník Řada 6xxx	Al–Mg–Si — nejrozšířenější konstrukční slitiny. Vyvážená reaktivita, stabilní oxidická vrstva, střední ředící okno. Priorita: uniformní růst konverzní vrstvy.
Hliník Řada 3xxx	Al–Mn slitiny — střední ředící okno. Vhodné pro stavební profily, výměníky tepla, chladicí systémy.
Hliník Čistý Al + Al–Si	Slévárenské a nízkolegované materiály — vysoká chemická uniformita nebo dendritická heterogenita. Vyšší ředění, hlubší penetrace do mikrostruktur. Priorita: vyrovnání povrchové energie a mikropórů.
Ostatní Hořčík (Mg)	Konstrukční slitiny Mg — lehké díly v automotive a leteckém průmyslu. Vysoká citlivost na korozi. Systém zajišťuje rychlou povrchovou stabilizaci a inhibici galvanické koroze.
Ostatní Zinek	Zinkové povrchy a galvanické vrstvy — ochrana spojovacího materiálu (šrouby, matice), hydraulické systémy, konstrukční prvky v energetice a dopravní infrastruktuře.
Ostatní Bronz	Historické bronzové sochy, kovové památníky, průmyslové památky, lodní komponenty — in-situ aplikace bez demontáže přímo na místě, bez nutnosti transportu do galvanovny.

 

10. Mikroreaktory v gelu - lokální řízené reakční prostory.             

• gel vytváří mikrokompartmenty („mikroreaktory“) a tím možňuje kontrolované uvolňování aktivních složek. Současně difuzně řízená kinetika neumožní žádné náhodné přerůsty a tím stabilní podmínky po celou dobu procesu.     

11. Procesní výhody přípravku OMNI Gel-Driven Microreactor Conversion system MPT-III: gelová hybridní konverzní nanokeramická platforma.

• RT provoz (20–25 °C) - Room Temperatur, neboli ambientní (pokojová) teplota, současně přípravek disponuje - zkráceným procesním řetězcem (3v1 integrace) a tím nižší CAPEX / OPEX
• bez externího elektrického zdroje (většina režimů), případně nízká energetická náročnost
• tento přípravek je - bez chromu, fosfátů a těžkých kovů
• nevytváří žádné galvanické kaly

To znamená, že jde o - nízkoteplotní konverzní systém, kombinující čištění + pasivaci + hybridní ochrannou vrstvu, přičemž je zaměřený na zachování vodivosti a zlepšení adheze. Je určený pro aplikace, kde nejsou vhodné ponorné nebo vakuové technologie.

11.1. Proč je tato metoda zajímavá?

• Žádné vakuum: Klasické ALD/MLD/SIS vyžadují extrémně drahá vakuová zařízení, čisté prostory, přičemž mají limitovanou velikost komory. Tento systém přenáší tyto nano-principy na stavbu, do dílny nebo na obří mostní konstrukce.
• Nízká energetická náročnost: Reakce probíhají za kinetiky okolní teploty (RT), termodynamickým hnacím motorem je afinita prekurzorů k povrchu (chemisorpce), nikoli dodaná tepelná energie.

11.2. PVD/ALD systémy jsou velmi výkonné a sofistikované systémy, ale:

• drahé, energeticky náročné, omezené velikostí komory, citlivé na geometrii, komplikované pro servisní aplikace.

11.3. Náš systém - Coating hybrid MPT - III gelová pasivace GEL PRO, s modifikovanou nano metalizací, při 20 - 25°C.

• samo-organizace v kapalině - difuzní infiltrace, lokální chemická rovnováha, adaptivní reakce na defekty a aplikovatelnost mimo laboratorní podmínky.

12.  Shrnutí - tato gelová hybridní platforma kombinuje pět synergických mechanismů:

• Nano... konverzi – tvorba anorganické bariérové matrice.

• Organickou flexibilizaci – zvýšení houževnatosti a adheze.

• Elektrochemickou inhibici – aktivní potlačení korozních procesů.

• Gelově řízenou kinetiku – prostorově kontrolovaný růst vrstvy díky mikroreaktorům.

• In‑situ sealing – okamžité utěsnění pórů během formování povlaku.

13. Ekonomické úspory - sloučení více povrchových úprav do jednoho kroku:

• Samostatný sealing u starších přípravků - u našeho gelového systému probíhá in‑situ sealing během růstu vrstvy. Úspora: žádná sealing lázeň, žádné ohřevy, žádná další chemie.

• Úspora: nižší dávkování, delší životnost lázně, méně odpadu, mnohem levnější proces.

• Úspora: žádná sealing lázeň, žádné ohřevy, žádná další chemie, nižší  energie a provozní náklady.

Gelová hybridní platforma výše uvedené slučuje do jedné operace. Úspora: méně lázní, méně chemikálií, menší spotřeba energie, kratší linka a tím nižší CAPEX i OPEX. 

---

 

 Nástroje (stříkací pistole) pro nanášení (aplikaci)přípravku: MPT-III  GEL PRO.

1. Mesto (Německo) – Firemní špička v oboru. Jejich řada Mesto Cleaner nebo Mesto Inox (s nerezovými nádržemi a plastovými pistolemi) je přímo navržena pro vysoce kyselé roztoky. Nabízejí speciální trysky s plochým paprskem, které tvoří souvislý gelový film bez nežádoucí mlhy.
 
2. Kwazar (Polsko) – Velmi rozšířená a cenově dostupnější značka v průmyslu. Řada Kwazar PRO+ (zejména modely Acid) disponuje vysoce odolnými plastovými kopími a těsněními, která spolehlivě odolávají kyselině dusičné i fluorovodíkové apod.

3. Podmínkou pro správné fungování gelové sítě mikroreaktorů - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu:

Jde o odstranění nesoudržných vrstev koroze certifikovanými nerezovými nástroji - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu. Tento krok neslouží pouze k očištění, ale k odhalení zdravé kovové matrice, která funguje jako energetická šablona pro okamžitý řízený růst hybridní nano-vrstvy.

3.1 Význam definované drsnosti povrchu:

Například certifikované brusné rouno (např. 3M Scotch-Brite) vykazuje přesně definovanou abrazivitu a reprodukovatelnou povrchovou úpravu. Volba vhodné zrnitosti je klíčová pro dosažení optimální funkce systému MPT-III:

• Příliš jemné očištění může vést k nedostatečné aktivaci povrchu a nižšímu počtu reaktivních povrchových míst.
• Příliš hrubé očištění vytváří hluboké rýhy a nadměrnou makrodrsnost, která může negativně ovlivnit uniformitu difuzně řízeného růstu ochranné vrstvy.

Z tohoto důvodu doporučujeme používat pouze nástroje a abrazivní materiály s doloženými materiálovými parametry, určené pro úpravu korozně odolných a technických kovových povrchů - za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu. Tím je zajištěna reprodukovatelnost procesu a deklarovaná účinnost reaktivního gelového systému MPT-III.

3.2 Kalibrace povrchu a  využití (komplexní popis využití v bodu 2.7. výše):

Po mechanické přípravě se provádí kalibrace povrchu aplikací bezoplachového (no-rinse) koncentrátu, ředěného vodou v poměru 1 : 1,5 až 1 : 3 (viz doporučené ředění výše). Tento krok sjednocuje povrchové podmínky a připravuje rozhraní pro následnou aktivaci distribuované sítě gelových mikroreaktorů.

Na rozdíl od klasických povrchových úprav nevyžaduje platforma MPT-III dosažení kovově čistého povrchu ani rozsáhlé technologické operace přípravy podkladu. Systém je navržen tak, aby pracoval se strukturálně soudržným povrchem a současně významně snižoval nároky na přípravu konstrukce, logistiku prací a celkové provozní náklady a to za běžných teplot 19-25°C přímo v terénu. To znamená na níže uvedená místa po očištění.

• Mikropraskliny a degradace laku: Staré nátěry mají vlivem UV záření a povětrnostních vlivů mikrotrhliny. V těchto místech gel díky své kapalně-fázové matrici a difuznímu řízení prostupuje trhlinami přímo ke korodujícímu kovu pod lakem.
• Podkorodování (puchýře barvy): V místech, kde koroze nátěr již nadzvedla, se barva mechanicky oškrábe nebo otryská. Gel se následně aplikuje na toto odhalené rozhraní, kde zastaví podrezávání okolního zdravého laku.
• Celoplošná substituce (mosty v rekonstrukci, potrubní systémy a produktovody)
  Pokud je cílem využít MPT-III jako kompletní náhradu za klasické antikorozní systémy:
  • Starý nátěr se musí kompletně odstranit (např. abrazivním otryskáním / pískováním) na čistý kov.
  • MPT-III se následně nanáší jako no-rinse (bezoplachová) konverzní vrstva přímo na surový kov v terénu při 19–25 °C. Nahrazuje tak těžko realizovatelné dílenské procesy (galvaniku, PVD) přímo na stojícím mostě.
   

Pro dosažení optimální funkce systému MPT-III se doporučuje aplikace při teplotě podkladu a okolního prostředí 19–25 °C. Tento rozsah představuje doporučené provozní podmínky pro stabilní průběh konverzních reakcí, difuzně řízených procesů a tvorbu hybridní ochranné vrstvy.

Aplikaci je vhodné provádět v ranních nebo večerních hodinách mimo intenzivní sluneční záření. Bezprostředně po aplikaci se doporučuje ošetřenou plochu chránit vhodným zakrytím (plachta, ochranná fólie apod.), aby nedocházelo k nadměrnému odpařování, přímému ohřevu povrchu, kontaminaci prachem nebo předčasnému smáčení atmosférickou vlhkostí.

Před zahájením aplikace musí být splněny následující podmínky:

• povrch musí být suchý a strukturálně soudržný,
• nesmí docházet ke kondenzaci vlhkosti na povrchu,
• teplota podkladu musí být minimálně 15 °C nad rosným bodem (v souladu s běžnou praxí dle ISO 8502-4),
• ochranné zakrytí (zaplachtování) musí po dobu zrání vrstvy zabránit:
  • přímému slunečnímu záření, dešti a mrholení, tvorbě rosy,
  • působení silného větru, náhlým teplotním výkyvům povrch,
  • kontaminaci prachem a atmosférickými nečistotami,
  • náhlým teplotním výkyvům povrchu.

  Po dobu technologického zrání nesmí být ošetřený povrch vystaven srážkám ani kondenzaci vzdušné vlhkosti.

Nedoporučuje se aplikace při teplotách nižších než 15 °C nebo vyšších než 26 °C, ani na povrchy nadměrně zahřáté přímým slunečním zářením. Tyto podmínky mohou negativně ovlivnit kinetiku reakce, homogenitu vznikající vrstvy a dlouhodobou ochrannou účinnost systému.