Льдофобный бетон – на один скользкий шаг ближе

Coatings Today
30.10.2018 331

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

Инновационные огнезащитные и водоотталкивающие покрытия для древесины
Инновационные огнезащитные и водоотталкивающие покрытия для древесины
Недавно был разработан быстрый, экономически эффективный и экологически безопасный подход к производству высокоэффективных тонких пленок…
Coatings Today
09.05.2021
148
Эффективность катодной защиты цинконаполненных эпоксидных покрытий
Эффективность катодной защиты цинконаполненных эпоксидных покрытий
Ученые исследовали влияние графена на катодную защиту цинконаполненных эпоксидных покрытий. Графен продлевает действие катодной защиты,…
09.01.2022
108
Dow принимает школьников на заводе в Раменском
Dow принимает школьников на заводе в Раменском
Москва, Россия – 11 сентября, 2019 г. – Dow принимает делегацию школьников, учащихся 9-11 классов…
Coatings Today
11.09.2019
290
Экологически безопасная защита камня с помощью покрытия на основе зеина
Экологически безопасная защита камня с помощью покрытия на основе зеина
Ученые представили альтернативу самым распространенным синтетическим средствам, используемым для защиты камня. В недавнем исследовании оценивали…
Coatings Today
25.10.2021
46
Приглашаем к участию в Startup ChemZone на выставке «ХИМИЯ-2019»
Приглашаем к участию в Startup ChemZone на выставке «ХИМИЯ-2019»
На международной выставке «Химия-2019», которая пройдет в «Экспоцентре» 16–19 сентября, будет организована специализированная экспозиция инновационных…
Coatings Today
15.05.2019
340
Дубай запускает проект моста за $107 млн.
Дубай запускает проект моста за $107 млн.
Премьер-министр и вице-президент Объединённых Арабских Эмиратов, и, по совместительству, эмир (правитель) Дубая, Мохаммед ибн Рашид…
Coatings Today
24.05.2018
460
Минеральное литьё для производства машинных станков
Минеральное литьё для производства машинных станков
Компания Rampf Group, Inc. (США), приступила к производству минеральных литых заготовок Epument в своем головном…
Coatings Today
06.11.2018
291
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
234
Парижские соглашения задают мировой тон
Парижские соглашения задают мировой тон
Всемирная борьба с климатическими изменениями в рамках Парижского соглашения продвигается вперед с политикой, которая делает…
Coatings Today
05.04.2018
257