Лазерный мир

Это происходит благодаря не только отталкиванию воды с поверхности металла, но и особому эффекту, который такие вещества оказывают на вызывающие коррозию ионы и лазерному текстурированию поверхности металла. Супергидрофобные — водоотталкивающие — вещества не дают металлам подвергаться коррозии.

Исследование опубликовано в Mendeleev communications.

Not simply repel water: the diversified nature of corrosion protection by superhydrophobic coatings
New mechanisms of the anticorrosion action of superhydrophobic coatings (SHCs), additional to electrolyte repellency, namely, the suppression of adsorption of aggressive ions, the barrier effect of a modified surface layer, and the specific charging of a hydrophobic layer in electrolytes, are considered and illustrated by the electrochemical behavior of an SHC on aluminum alloy in KCl solutions.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959943617301050

Химики теоретически смоделировали коррозию сплава алюминия и магния, а затем проверили свои выкладки экспериментально. Они предварительно обработали сплав лазером, чтобы создать микрошероховатую поверхность, на которую затем наносили фторированные покрытия, придававшие сплаву химическую гидрофобность. Угол смачивания — угол между твердой поверхностью и касательной к поверхности капли жидкости — у полученного материала составлял 171-174°, что близко к максимально возможному углу 180°. В результате небольшие капельки воды практически не смачивали такую поверхность и оставались на ней в форме шариков, которые легко скатывались, если поверхность наклонить хотя бы на 2-3°.

Модифицированный сплав помещали в концентрированный раствор способствующего коррозии хлорида калия. О том, идет ли коррозия, свидетельствовала плотность протекавшего сквозь сплав электрического тока. Ученые измеряли ее через два часа после начала эксперимента, а затем через 5, 10 и 30 дней. На протяжении всего исследования супергидрофобное покрытие не только оказалось устойчиво само по себе, но и успешно справлялось с защитой металла.

Химики сделали вывод, что, помимо водоотталкивающих свойств, антикоррозионный эффект супергидрофобных покрытий проявляется и благодаря другим факторам. Во-первых, адсорбция гидрофобных веществ на поверхности металлов блокирует доступ другим реагентам, в том числе наиболее активно участвующим в коррозионных процессах молекулярному кислороду и ионам хлора. Во-вторых, отрицательный заряд гидрофобных покрытий отталкивает ионы хлора, которые тоже заряжены отрицательно. Наконец, адсорбированный слой гидрофобного вещества не дает электрическому току протекать между подверженными коррозии участками, что тоже приводит к ее подавлению.

Авторы отмечают, что, когда речь идет об антикоррозионных свойствах, нельзя учитывать только водоотталкивающие свойства супергидрофобных покрытий. Из-за этого некоторые процессы можно интерпретировать неверно. В частности, при создании покрытий для некоторых специфичных условий необходимо учитывать более широкий набор факторов, описанных в новом исследовании, а не только водоотталкивающие свойства, с которыми традиционно ассоциируют супергидрофобные материалы.

Источник: https://indicator.ru/news/2017/06/21/supergidrofobnye-pokrytiya-korroziya/