• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
5 августа
РХТУ им. Д.И. Менделеева
1
14 780

В РХТУ нашли эффективный способ защиты металла от коррозии

4.4

Ученые РХТУ имени Д. И. Менделеева разработали метод, позволяющий повысить износостойкость супергидрофобных покрытий за счет предварительного анодного окисления металла основы.

Коррозия конструкции Шуховской башни в Москве / © Shukhov Tower, Maxim Fedorov

Проблема коррозии металла на протяжении всей истории металлообработки остается одной из основных, вследствие чего вопрос о защите металла от коррозионного разрушения остается актуальной научно-технической задачей. Одним из перспективных методов защиты металла от коррозии является нанесение так называемых супергидрофобных покрытий.

Супергидрофобные материалы и покрытия представляют большой практический интерес, поскольку обладают рядом уникальных функциональных характеристик. Наиболее важные из них — водонепроницаемость, устойчивость к биообрастанию, к неорганическим, а в ряде случаев и к органическим загрязнениям, устойчивость к коррозии, обеспечение скольжения жидкого потока вблизи гидрофобной поверхности, управляемые электроизоляционные свойства.

Такие покрытия способны защищать от коррозии металлы и сплавы, а также снижать гидродинамическое трение жидкого потока. Супергидрофобные поверхности проявляют так называемый «эффект лотоса»: при контакте с ними капля воды принимает форму, близкую к шарообразной, и даже при небольшом наклоне поверхности по отношению к горизонту капля с нее скатывается, захватывая при движении загрязнения.

Основным недостатком супергидрофобных покрытий считается их низкая износостойкость при механическом воздействии. В РХТУ имени Д. И. Менделеева разработали метод, позволяющий повысить износостойкость супергидрофобных покрытий за счет предварительного анодного окисления металла основы.

Формирование супергидрофобной поверхности реализуется в два этапа: на первом этапе анодным окислением в растворе кислот на поверхности металла создается шероховатый слой, который на втором этапе модифицируется за счет адсорбции на нем органических веществ с низкой поверхностной энергией. В частности, авторы использовали смесь диметилсульфоксида (ДМСО) и стеариновой кислоты, позволившая получить супергидрофобную поверхность за 10 минут при температуре всего 30 °C.

Основной целью исследования стало изучение влияния анодного окисления на свойства супергидрофобных покрытий. Авторами было установлено, что при проведении процесса в растворе серной и фосфорной кислот на поверхности металла формируется тонкая оксидная пленка с развитым микрорельефом поверхности. При напряжении в ванне с электролитом 12 вольт процесс занимает 20 минут и проводится при комнатной температуре (25 °C).

Такая предварительная обработка позволяет значительно улучшить адгезию (сцепление) металла с модифицирующими органическими веществами (ДМСО и стеариновой кислотой), что значительно повышает износостойкость супергидрофобного покрытия. Износостойкость покрытия оценивали воздействием на него калиброванного песка в орбитальном шейкере.

Супергидрофобные покрытия, полученные на поверхности алюминия по старой технологии (технологии с предварительной стадией травления) теряет супергидрофобность уже через 15 мин испытаний, супергидрофобные покрытия, сформированные на предварительно анодированном алюминии, сохраняют супергидрофобные свойства и спустя 20 часов испытаний.

Через 22 часа испытаний покрытие перестает быть супергидрофобным, но, следует отметить, что даже покрытие полностью не истирается. В свою очередь испытание на коррозию показало, что при воздействии соляным туманом (пятипроцентный водный раствор хлористого натрия), анодированные образцы выдерживают 830 часов без проявлений коррозии, в то время как чистый сплав в аналогичных условиях начинает корродировать спустя 22 часа.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева — высшее учебное заведение в Москве, крупнейший учебный и научно-исследовательский центр в области химической технологии.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Сегодня, 08:00
РНФ

Ученые выяснили, что микробный состав почв, которые возделывал человек, возвращается к исходному состоянию только спустя 60 лет. К такому выводу пришли исследователи, сравнив почвы в разных частях национального парка «Смоленское Поозерье». Полученные данные помогут оценивать, вернулась ли почва к исходному состоянию после активного сельскохозяйственного использования, и разрабатывать мероприятия для восстановления нарушенных ранее территорий.

Позавчера, 13:47
Юлия Трепалина

Мыть руки важно для предотвращения инфекций. Но насколько чисты раковины, которыми люди при этом пользуются? Недавнее исследование показало, что в биопленке — слизистой субстанции, которую порой можно обнаружить вокруг сливных отверстий и кранов раковин, — живут целые сообщества бактерий. Многие из них способны вызывать тяжелые болезни, в том числе смертельные.

Сегодня, 13:51
Юлия Трепалина

Человеку важны самовыражение и уникальность, но стремление к ним может расходиться с другими социальными потребностями, связанными с чувством принадлежности к группе и общности с ней. Некоторые прошлые исследования показали, что в борьбе этих противоречий желание выделяться проигрывает и в последние годы снижается, но систематически тенденцию не изучали. Психологи из Университета штата Мичиган (США) решили выяснить, как изменилась потребность отличаться от других за последние 20 лет.

10 августа
Татьяна

Сверхглубокое бурение в Атлантическом океане увенчалось успехом. Ученым удалось заглянуть в «тектоническое окно» и добыть почти непрерывный образец верхней мантии длиной более километра. Анализ минерального состава преподнес первые сюрпризы.

9 августа
МПСУ

В МПСУ выяснили: чем дольше человек трудится программистом, тем сильнее идет перекос в сторону одиночной работы и своего рода профессиональной деформации. Можно сказать, что отсутствие эмоций у машинных алгоритмов «притупляет» эмоциональный интеллект программистов.

9 августа
ПНИПУ

В мире химии каждый элемент — это не просто строительный блок материи, но и обладатель уникальных свойств. Ученые Пермского Политеха рассказали, сколько «ячеек» появилось в периодической таблице после Менделеева, почему за грамм калифорния нужно отдать 27 миллионов долларов, сколько радиоактивного вещества содержит тело человека и чем это опасно, как серебро позволяет управлять погодой, что за вещество образовалось первым после Большого взрыва и есть ли форма углерода тверже алмаза.

2 августа
Юлия Трепалина

Выглядеть хорошо на фото в выпускном альбоме оказывается важно не только потому, что по красивым снимкам позже будет приятнее вспоминать ушедшую юность. Американские ученые недавно выяснили, что наименее привлекательные люди в школьных фотоальбомах прожили меньше своих более симпатичных сверстников.

7 августа
РНФ

Ученые выяснили, что голый землекоп — подземный грызун, живущий до 40 лет, — утратил ряд функциональных генов CD1. Гены семейства CD1 у млекопитающих отвечают за синтез белков, участвующих в защите организма от инфекционных заболеваний. Полученные данные указывают на то, что иммунная система голого землекопа значительно перестроилась и использует другие — CD1-независимые —молекулярные механизмы.

10 августа
Татьяна

Сверхглубокое бурение в Атлантическом океане увенчалось успехом. Ученым удалось заглянуть в «тектоническое окно» и добыть почти непрерывный образец верхней мантии длиной более километра. Анализ минерального состава преподнес первые сюрпризы.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Деятель
17 минут назад
-
0
+
Крутяк!
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно