Супергидрофобные материалы для защиты от коррозии
Супергидрофобные материалы предлагают стратегию разработки морских антикоррозийных материалов благодаря малой площади контакта твёрдого тела с жидкостью и низкой поверхностной энергии. Однако существующие супергидрофобные антикоррозийные материалы часто страдают от низкой механической стабильности и недостаточной долгосрочной защиты, что ограничивает их практическое применение в реальных условиях.
Решение проблемы
Для решения этой задачи исследовательская группа под руководством профессора Чжан Бинбина из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) разработала супергидрофобное композитное покрытие с механической стабильностью и долгосрочными антикоррозийными характеристиками. В качестве армирующей скелетной структуры используются частицы переработанной резиновой крошки (РРК). Результаты исследования недавно были опубликованы в журнале Chemical Engineering Journal.
Вдохновение и мотивация
Вдохновлённые износостойкими, устойчивыми к атмосферным воздействиям и амортизирующими свойствами многослойных резиновых беговых дорожек, а также обеспокоенные проблемами ресурсных отходов, загрязнения окружающей среды и сложностями переработки накопленных изношенных резиновых шин, исследователи разработали трёхслойное супергидрофобное антикоррозийное покрытие с использованием частиц РРК в качестве скелетной структуры.
Оценка долговечности
Для оценки долговечности исследователи подвергли супергидрофобное композитное покрытие с РРК 1200 циклам абразивной обработки наждачной бумагой, 450 циклам отклеивания скотча и ударам песком весом 1050 грамм. Покрытие сохранило свои супергидрофобные свойства на протяжении всех испытаний.
Электрохимические результаты
Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС) показала, что сопротивление переносу заряда и модуль низкочастотного импеданса подложки из углеродистой стали Q235 с покрытием увеличились на семь порядков, а плотность коррозионного тока уменьшилась на пять порядков. Покрытие не показало признаков разрушения или коррозии после 840 часов погружения в 3,5% раствор NaCl и 1680 часов воздействия морской атмосферы, что подчёркивает его долгосрочные антикоррозийные характеристики.
Заключение
Разработанное супергидрофобное покрытие с РРК не только способствует переработке ресурсов, но и открывает новые возможности для создания высокоизносостойких и атмосферостойких функциональных защитных материалов, отметили исследователи.
Источник:
[Chinese Academy of Sciences](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)