Новое антиобледенительное покрытие защитит морские металлоконструкции в Арктике
Для защиты металлоконструкций морской и береговой инфраструктуры в условиях Арктики ученые НИТУ МИСИС предложили использовать композитное покрытие с добавлением органического полимера, которое не только активно препятствует распространению коррозии, но и обладает антиобледенительными свойствами. Морские и прибрежные объекты инфраструктуры, покрытые новым композиционным материалом будут иметь длительный срок службы, что позволит значительно сэкономить средства на ремонте и замене оборудования. Результаты экспериментов опубликованы в научном журнале Surface and Coatings Technology.
В морской инфраструктуре используется большое количество металлических механизмов, подверженных трибокоррозии — процессу разрушения поверхности материала в агрессивной внешней среде при одновременном воздействии трения и коррозии. В условиях Арктики еще одним негативным фактором, снижающим долговечность металлоконструкций, является обледенение, которое за счет увеличения механической нагрузки значительно ускоряет коррозию.
Ученые Университета МИСИС разработали износостойкое и коррозионностойкое композиционное покрытие с повышенными гидрофобными и антиобледенительными свойствами для металлоконструкций морской промышленности. Как отмечается в исследовании, за счет того, что с гидрофобной поверхности быстрого скатываются капли воды, получается минимизировать риск коррозионного повреждения и вероятность обледенения.
Исследователи предложили добавить в структуру твердого покрытия на основе карбида титана верхней слой из графита и политетрафторэтилена – полимера, известного своими гидрофобными свойствами, часто еще называемого фторопластом. Такое сочетание компонентов позволило покрытию сохранить свою высокую износо- и коррозионную стойкость, при этом обеспечило ему высокую гидрофобность и низкий коэффициент трения.
«Исследование структуры, трибокоррозионного поведения, смачиваемости и сцепления со льдом покрытий, полученных вакуумным электроискровым осаждением, показали, что добавление PTFE повышает гидрофобность и значительно увеличивает время замерзания капли воды до 65с, что практически не дает ей шанса замёрзнуть на поверхности. А если лед и сформировался, то прочность сцепления обработанной поверхности со льдом снижается 0,38 МПа, что гарантирует его полное удаление при отрыве. При этом сохраняются высокие трибокоррозионные характеристики покрытия», – рассказал соавтор исследования, старший научный сотрудник Научно-учебного центра Самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (НУЦ СВС) НИТУ МИСИС Константин Купцов.
Предложенное исследователями композитное покрытие может эффективно использоваться не только в морской инфраструктуре, но и в других областях, где необходимы антикоррозионные, износостойкие покрытия, не обмерзающие при низких температурах, например, в авиационной или автомобильной промышленности.
