Лазер спасет металлические поверхности от обледенения и коррозии
Группа российских ученых нашла способ управляемо менять структуру поверхности алюминиевых сплавов с помощью наносекундного лазера, чтобы защитить эти поверхности от нежелательного воздействия среды.
«Одной из самых замечательных научных находок начала XXI века является получение и применение супергидрофобных (практически не смачиваемые водой) материалов и покрытий, которые благодаря своим уникальным свойствам быстро нашли оченьширокое технологическое применение», — комментирует Людмила Бойнович, руководитель проекта.
Сегодня такие покрытия используются в энергетике, авиационной промышленности, нефтегазовой отрасли, строительстве, текстильной промышленности. Однако у супергидрофобных покрытий, получаемых самыми разными методами, есть ахиллесова пята: они неустойчивы к механическим нагрузкам и абразивным воздействиям. Долгое время казалось, что создать механически стойкие в условиях реальной эксплуатации супергидрофобные покрытия практически невозможно. Этот пессимистический взгляд был опровергнут. Недавние работы позволили создать новую концепцию получения супергидрофобных защитных покрытий с применением лазерных технологий. В итоге меняется не только текстура, но и химические свойства поверхности.
На примере сплавов алюминия исследователи показали, что лазерная обработка, с одной стороны, приводит к формированию на поверхности сплава значительных по толщине слоев гамма-оксида и оксинитрида алюминия. Это одни из наиболее механически и химически стойких соединений алюминия. С другой стороны, лазер позволяет формировать в поверхностном слое систему нанопор, в которых при формировании покрытия запасаются гидрофобные вещества (фтороксисилан). При механическом повреждении поверхностного слоя материала пористый слой гасит механические нагрузки, а запасенные гидрофобные вещества в необходимом количестве переходят на поверхность материала и самопроизвольно «залечивают» его.
«Выполненные нашей группой работы не только привели к созданию материалов с уникальными водоотталкивающими свойствами, но и позволили преодолеть многие классические недостатки алюминиевых сплавов, такие как эрозия под абразивными нагрузками, слабая стойкость к ударным тепловым нагрузкам, склонность к точечной коррозии и слабая химическая стойкость в агрессивных жидких и газообразных средах», — комментирует Людмила Бойнович.
Источник: Дайджест РНФ
Добавьте свой комментарий