Прочные, сверхгидрофобные алюминиевые поверхности

Недавно проведенное исследование было направлено на упрощенное изготовление сверхгидрофобных алюминиевых поверхностей с повышенной коррозионной стойкостью и противообрастающими свойствами.

Несмотря на прогресс, достигнутый в области сверхгидрофобных покрытий, главной проблемой остается возможность изготовления механически прочной сверхгидрофобной поверхности. Ученые сообщают о результатах изготовления и характеристиках механически прочной, сверхгидрофобной алюминиевой поверхности с высокой коррозионной стойкостью и защитой от биообрастания.

Новое покрытие состоит из верхнего гидрофобного слоя нанокремнезема, модифицированного гексаметилдисилозаном (материал с низкой поверхностной энергией) и среднего соединительного слоя, гидролизованного глицидоксипропилтриметоксисилана, который ковалентно связан со сверхгидрофобной поверхностью и гидрофильной алюминиевой подложкой. Анализ сверхгидрофобного покрытия методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии подтверждает наличие групп –O-Si-CH3. Сверхгидрофобное покрытие демонстрирует многоуровневую фрактальную морфологию с фрактальной размерностью 2,2 и неровностями с масштабом длин 32 и 630 нм. Максимальный угол смачивания водой составлял 170 ± 1,5°, угол скольжения ~1°. Сверхгидрофобная поверхность обладает способностью к самоочищению как от гидрофобных, так и от гидрофильных загрязнений. Отслоение покрытия менее чем на 5% при испытании на определение адгезии методом решетчатых надрезов (стандарт ASTM D3359-09) и сохранение сверхгидрофобности до 150 см при испытании на истирание (стандарт ASTM D4060) подтверждают механическую прочность полученной сверхгидрофобной поверхности.

Новые наработки

На сверхгидрофобной поверхности наблюдалось снижение плотности тока коррозии на два порядка и эффективность ингибирования коррозии ~99% по сравнению с образцом без покрытия. Сверхгидрофобная поверхность демонстрирует плохую адгезию к штамам грамотрицательных и грамположительных бактерий. Сверхгидрофобность сохранялась даже после испытаний на изгиб, сдвиг, истирание, испытания методом решетчатых надрезов и погружения в 0,1 M раствор NaCl. Было получено более глубокое понимание взаимосвязи между топографией поверхности, фрактальными размерами, процессом самоочистки, защитой от коррозии и прикреплением бактерий.

Исследование опубликовано в журнале Progress in Organic Coatings, выпуск 162, январь 2022 г.

Связаться с нами

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

Вам будет интересно

Новые обивочные ткани, отталкивающие комаров
Новые обивочные ткани, отталкивающие комаров
Недавно проведенное исследование было направлено на разработку тканей, отпугивающих насекомых, путем нанесения покрытия и печати,…
15.03.2022
393
Новое нанопокрытие улучшает очистку и дизинфекцию поверхностей
Новое нанопокрытие улучшает очистку и дизинфекцию поверхностей
Коронавирус привел к ужасающим социально-экономическим последствиям для современного общества. Пока что лекарства от него нет,…
Джим Дирдорфф
25.10.2021
157
Основы термического напыления
Основы термического напыления
В данной статье основное внимание будет уделено применению термического напыления для борьбы с коррозией, а…
Мир гальваники
14.09.2020
1117
Создание высокогидрофобной поверхности древесины с помощью ксилана
Создание высокогидрофобной поверхности древесины с помощью ксилана
В новом исследовании предлагается потенциальное применение ксилана для создания высокогидрофобных деревянных поверхностей для защиты древесины.
31.01.2023
9
Льдофобные силиконовые покрытия на эпоксидной подложке
Льдофобные силиконовые покрытия на эпоксидной подложке
Зимой, когда поезда движутся с большой скоростью, снег, падающий на рельсы, легко затягивается на дно…
17.01.2022
147
Новое поколение рулонных покрытий. Технология Tedlar®.
Новое поколение рулонных покрытий. Технология Tedlar®.
Превосходные свойства поливинилиденфторида (ПВДФ) хорошо известны в лакокрасочной промышленности и пользователям изделий из окрашенных металлов.
Джаред Трейси, Майкл Демко, компания DuPont
19.09.2022
142
Покрытие, защищающее сталь от проникновения водорода
Покрытие, защищающее сталь от проникновения водорода
Лукас Гренер из центра MikroTribologie Centrum μTC при Фраунгоферовском институте механики материалов разработал покрытие, эффективно…
Катарина Хейн
25.10.2021
161
Как антистатические покрытия предотвращают поражение электрическим током
Как антистатические покрытия предотвращают поражение электрическим током
Главным свойством антистатических покрытий является то, что во многих ситуациях они предотвращают удар током. Когда…
Саша Тавеннер Кругер
07.07.2020
797
Новые огнестойкие прозрачные покрытия для древесины
Новые огнестойкие прозрачные покрытия для древесины
Исследователи представили гибридные полиуретановые/акриловые дисперсии, содержащие реакционноспособные фосфорные антипирены, которые можно использовать в качестве прозрачных…
14.09.2022
87