Российские ученые разработали водоотталкивающие материалы на основе кремнийорганического соединения: несколько его слоев препятствовали проникновению влаги к алюминиевой пластине при погружении ее в воду на месяц. Разработку можно использовать в качестве защитного покрытия в авиа- и машиностроении. Статья опубликована в журнале Materials.
После долгого взаимодействия с влагой металлические покрытия подвергаются коррозии. В случаях, когда ее не удается остановить или замедлить на ранних этапах, детали необходимо заменять, что приводит к экономическим издержкам. На сегодняшний день существует большое количество защитных средств, которыми можно обработать любую поверхность, после чего жидкость сквозь пленку не проникнет. Но этот подход работает, пока защита не смылась и ее слой однороден.
Поэтому ученые из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, Томского государственного университета и Дальневосточного федерального университета совместно с зарубежными коллегами разработали материал, который самостоятельно отталкивает воду и не требует дополнительной обработки. Он может служить покрытием для деталей авиационной, автомобильной и многих других видов техники. В качестве основы специалисты использовали алюминиевые пластины, так как этот материал часто используется в производстве самолетов и автомобилей. Ученые покрывали образцы специальным кремнийорганическим соединением. Этот компонент должен был препятствовать проникновению воды в структуру поверхности. Он формировал на алюминии пленку, собирающую воду в капли, которые легко скатывались.
Авторы создали три образца алюминиевых пластин, покрытых кремнийорганическим составом. Отличие между ними заключалось лишь в количестве защитных слоев и продолжительности их нанесения. Каждый образец испытали на долговременную устойчивость к влаге, в течение месяца наблюдая за признаками коррозии погруженных в воду пластин. Оказалось, что влага проникла сквозь все варианты покрытия, кроме одного, которое состояло из нескольких слоев.
«Есть много сфер деятельности человека, где крайне необходимы гидрофобные и коррозиестойкие материалы, например в авиа- и машиностроении или в медицине при изготовлении имплантатов. Наше исследование дает толчок дальнейшему внедрению предложенного покрытия в практику, так как вода, попадая на его поверхность, не проникает внутрь, что защищает металл от коррозии, а значит, решение работает. В дальнейшем необходимо провести эксперименты с нашим покрытием, нанесенным на поверхности металлов с разным типом шероховатости — от микро- до наноуровня. Предварительное создание наноструктурированной поверхности металла, например, с использованием методов гальвано-химической обработки или фемтосекундного лазерного текстурирования, должно многократно увеличить водоотталкивающие характеристики покрытия, а также повысить его механическую прочность и стойкость», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Алексей Жижченко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
