• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.08.2024, 12:01
РХТУ им. Д.И. Менделеева
1
15,7 тыс

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.
РХТУ им. Д.И. Менделеева
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
24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 12:05
Андрей Серегин

Сегодня на земле существует примерно 7500 языков, однако ученые давно подозревали, что в прошлом их было значительно больше. Международная группа лингвистов реконструировала историю языкового разнообразия за последние 12 тысяч лет и пришла к выводу, что человечество уже пережило «золотой век» языков, после которого их число начало быстро сокращаться.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

22 июля, 12:28
КАИ

Ученые КНИТУ-КАИ предложили усовершенствованную пресс-форму для компрессионной консолидации в вакууме композиционных материалов и пластмасс с герметичной внутренней полостью. Изобретение относится к области обработки материалов давлением при воздействии вакуума, в частности к устройствам с герметичной внутренней полостью для компрессионной консолидации термопластичных композиционных материалов.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Деятель
15.08.2024
Крутяк!