Льдофобный бетон – на один скользкий шаг ближе

Coatings Today
30.10.2018 410

Может ли простое прекратить налипание льда на бетон?

Лед – это враг инфраструктуры: дороги, железнодорожные пути и пешеходные дорожки могут стать абсолютно бесполезными в разгар зимы. Различные противообледенительные покрытия широко используются в автомобильной, морской и авиационной промышленности, но почти во всех случаях эти покрытия наносятся на относительно гладкие твердые поверхности (например, металлы, стекло и керамику). Вследствие иерархической пористости и высокой шероховатости бетон представляет гораздо более сложную задачу для разработчиков покрытий. Лед образуется и по-другому прилипает к бетону, чем к металлам, что затрудняет удаление уже после его образования. А повторные заморозки могут привести к растрескиванию бетона, на восстановление которого уходят миллионы долларов из городского бюджета в год.

Это побудило все большее число исследовательских групп исследовать «льдофобные» поверхности – прочные покрытия, которые можно наносить непосредственно на материалы, подобные бетону, чтобы уменьшить адгезию льда. Совсем недавно команда ученых, изучающих полимеры, из Университета Дунхуа в Шанхае сообщила об их новейшей разработке – двухступенчатом процессе распыления, который работает на стандартных бетонных плитах.

Сначала они проанализировали гидрофобные и льдофобные свойства нетронутых образцов бетона. Было обнаружено, что угол контакта изменяется со временем – уменьшается с 57,5° до 18° за 14 минут. Это результат проникновения воды в бетонную структуру через открытые поры на поверхности. Бетонные плитки с покрытием были приготовлены путем распыления разбавленной фторсодержащей смолы непосредственно на поверхность, что послужило в качестве адгезивного слоя. Супергидрофобное покрытие группы учёных состояло из наночастиц фторосилан-функционализированного диоксида кремния (F-SiO2), пребывающих во взвешенном состоянии в изопропаноле. Три таких слоя – размером в несколько сотен нанометров – были распылены сверху. РЭМ-визуализация (растровым электронным микроскопом) показала структурные изменения, которые произошли в бетоне, а образцы с покрытием также показали постоянный угол контакта в 165,5°, что обеспечило их супергидрофобностью.

Капли холодной воды на обоих образцах также вели себя по-разному: быстро растекаясь по нетронутому бетону и образуя сферические капли на покрытом образце бетона. Это наблюдение отразилось на измеренной прочности адгезии льда – было обнаружено, что в покрытом бетоне показатель в десять раз меньше, чем на бетоне без покрытия. Оба образца прошли тридцать циклов обледенения-антиобледенения, при этом покрытый бетон превзошёл бетон без покрытия во всех случаях. Однако помимо этого супергидрофобные покрытия показали признаки структурного повреждения, снижая его производительность. С практической точки зрения это означает, что покрытие необходимо будет регулярно наносить повторно.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Новый материал для умных окон
Новый материал для умных окон
При борьбе с летней жарой, офисные и жилые здания, как правило, задействуют кондиционеры, вынуждая счета…
Coatings Today
15.11.2018
297
Олифы в самовосстанавливающихся умных покрытиях
Олифы в самовосстанавливающихся умных покрытиях
В новой обзорной статье описывается перспективное применение олиф в самовосстанавливающихся умных покрытиях для защиты от…
02.11.2022
127
Льдофобные свойства водных самосмазывающихся покрытий
Льдофобные свойства водных самосмазывающихся покрытий
Льдофобные свойства водных самосмазывающихся покрытий Ученые описывают льдофобные водные покрытия, содержащие сополимеры PEG-PDMS. Изменение процентного…
26.12.2021
219
Hempel обеспечивает защиту культовому мосту «Квинсферри Кроссинг»
Hempel обеспечивает защиту культовому мосту «Квинсферри Кроссинг»
Ведущий поставщик покрытий мирового уровня Hempel предоставил инновационные решения для прочного антикоррозионного покрытия вантового моста…
Coatings Today
16.03.2018
394
Состав, не содержащий азодикарбонамид, для телекоммуникационных кабелей
Состав, не содержащий азодикарбонамид, для телекоммуникационных кабелей
Компания Borealis объявила о коммерческом выпуске на международном рынке состава под названием HE1355, полиэтилена высокой…
Coatings Today
09.02.2020
356
Испытания — это не только царапание поверхности автомобильных покрытий
Испытания — это не только царапание поверхности автомобильных покрытий
Гейтерсберг, штат Мэриленд – Новые испытания Национального института стандартов и технологий и трех его партнеров…
Coatings Today
22.01.2019
383
Новый пигмент с металлическим эффектом для водорастворимых и автомобильных покрытий
Новый пигмент с металлическим эффектом для водорастворимых и автомобильных покрытий
Компания SCHLENK Metallic Pigments, производитель эффектных пигментов, выпустила новый продукт для автомобильных покрытий и покрытий…
Coatings Today
24.02.2020
371
Разведывательные БПЛА теперь могут выходить за пределы зоны прямой видимости
Разведывательные БПЛА теперь могут выходить за пределы зоны прямой видимости
Беспилотники все чаще используются в воздушной инспекции и разведке, их функциональность расширяется, как показала демонстрация…
Coatings Today
01.09.2020
315
Влияние полиакриламида на карбонизационные свойства цементной пасты
Влияние полиакриламида на карбонизационные свойства цементной пасты
В новой работе исследуется влияние полиакриламида на характеристики карбонизации цементных паст путем измерения глубины карбонизации…
19.08.2022
168