Journals →  Цветные металлы →  2021 →  #10 →  Back

Научные разработки РХТУ им. Д. И. Менделеева
ArticleName Экологически безопасный раствор гидрофобизации сплава АМг6 на основе стеариновой кислоты и диметилсульфоксида
DOI 10.17580/tsm.2021.10.05
ArticleAuthor Абрашов А. А., Григорян Н. С., Толмачёв Я. В., Серов А. Н.
ArticleAuthorData

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, кафедра «Инновационные
материалы и защита от коррозии», Москва, Россия:

А. А. Абрашов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: abr-aleksey@yandex.ru
Н. С. Григорян, профессор, доцент, канд. хим. наук, эл. почта: ngrig108@mail.ru
Я. В. Толмачёв, студент, эл. почта: vetolmyan@gmail.com
А. Н. Серов, ассистент, канд. хим. наук, эл. почта: serov@muctr.ru

Abstract

Одним из востребованных в последнее время способов защиты металлических поверхностей от агрессивной окружающей среды является формирование на них непрерывных пленок с водо отталкивающими свойствами и способностью к самоочищению, так называемых супергидрофобных пленок. Супергидрофобными в научно-технической литературе называют поверхности, на которых краевой угол смачивания водой и водными растворами превышает 150o, и водяная капля с них скатывается при наклоне не более чем на 10o. Разработан раствор для гидрофобизации поверхности алюминиевого сплава АМг6 в растворе, содержащем диметилсульфоксид и воду в соотношении 7:1, а также стеариновую кислоту (СК) — 2–3 г/л. Установлено, что формирующееся в этом растворе покрытие характеризуется углом смачивания Θc = 151o. Обзорные рентгеновские фотоэлектронные спектры покрытия свидетельствуют о наличии в его составе кислорода, алюминия, углерода и водорода. Анализ индивидуальных спектров алюминия, кислорода и углерода показал, что в покрытии кислород и углерод присутствуют в виде карбоксильной группы COO, алюминий — в виде Al3+, который образуется при взаимодействии стеариновой кислоты с алюминиевой поверхностью. Установлено, что стадия осветления снижает шероховатость поверхности, что негативно отражается на гидрофобности покрытия.

Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ им. Д. И. Менделеева. Номер проекта Х-2020-028.

keywords Защита от коррозии, супергидрофобные покрытия, органические покрытия, обработка поверхности, стеариновая кислота, пассивация алюминия, гидрофобизация
References

1. Лушина М. В., Паршин С. Г. Инновационные технологии антикоррозионной защиты изделий из алюминиевых сплавов // Морской вестник. 2011. № 1. С. 113–115.
2. Abrashov A. A., Grigoryan N. S., Vagramyan T. A., Zhilenko D. Yu. Titanif-erous protective coatings on aluminum alloys // Non-ferrous Metals. 2016. No. 1. P. 33–37.
3. Бойнович Л. Б., Емельяненко А. М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение // Успехи химии. 2008. Т. 77, № 7. С. 619–638.
4. Кузнецов Ю. И., Семилетов А. М., Чиркунов А. А., Архипушкин И. А. и др. Гидрофобизация поверхности алюминия стеариновой кислотой и триалкоксисиланами для защиты от атмосферной коррозии // Журнал физической химии. 2018. Т. 92, № 4. С. 512–521.
5. Dongmian Zang, Ruiwen Zhu, Wen Zhang, Jie Wu et al. Stearic acid modified aluminum surfaces with controlled wetting properties and corrosion resistance // Corrosion Science. 2014. Vol. 83. P. 86–93.
6. Feng L., Zhang Y. A., Xi J. M., Zhu Y. et al. Petal effect: a superhydrophobic state with high adhesive force // Langmuir. 2008. Vol. 24, No. 8. P. 4114–4119.
7. Семилетов A. M., Кузнецов Ю. И., Чиркунов A. A. О гидрофобизации поверхности сплава АМг6 и защите его от атмосферной коррозии смесями высших карбоксилатов с триалкоксисиланами // Коррозия: материалы, защита. 2017. № 6. С. 24–30.
8. Семилетов A. M., Кузнецов Ю. И., Чиркунов A. A. Гидрофобизация поверхности алюминия стеариновой кислотой и триалкоксисиланами для защиты от атмосферной коррозии // Коррозия: материалы, защита. 2018. № 4. С. 512–521.
9. Chambers L. D., Stokes K. R., Walsh F. C., Wood R. J. K. Modern approaches to marine antifouling coatings // Surface and Coatings Technology. 2006. Vol. 201. P. 3642–3652.
10. Kako T., Nakajima A., Irie H., Kato Z. et al. Adhesion and sliding of wet snow on a super-hydrophobic surface with hydrophilic channels // Journal of Materials Science. 2004. Vol. 39. P. 547–555.
11. Boinovich L. B., Emelyanenko A. M., Emelyanenko K. A., Maslakov K. I. Anti-icing properties of a superhydrophobic surface in a salt environment: an unexpected increase in freezing delay times for weak brine droplets // Physical Chemistry Chemical Physics. 2016. Vol. 18, No. 4. P. 3131–3136.
12. Liu W., Xu Q., Han J., Chen X. et al. A novel combination approach for the preparation of superhydrophob ic surface on copper and the consequent corrosion resistance // Corrosion Science. 2016. Vol. 110. P. 105–113.
13. ГОСТ 9.302–88. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля ; введ. 01.01.1990. — М. : Изд-во стандартов, 1988. — 41 с.
14. Laha P., Schram T., Terry H. Use of spectroscopic ellipsometry to study Zr/Ti films on Al // Surface and Interface Analysis. 2002. Vol. 34. P. 677–680.
15. Woicik J. C. Hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) / Springer International Publishing Switzerland, 2016. — 571 p.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back