Защитные свойства супергидрофобных покрытий на меди и стали, полученных электрохимическим методом

При катодном осаждении меди или никеля на медной пластине с обработкой этанольным раствором высших карбоксильных кислот с длинным углеводородным радикалом одновременно или последовательно получены супергидрофобные покрытия, характеризующиеся краевым углом смачивания водой порядка 155…160°. Данные покрытия предохраняют медную подложку от коррозии в условиях 100%-ой влажности в течение 100...180 дней, сохраняя при этом краевой угол в пределах 152…154°. Потери массы при этом отсутствуют. Исследовано влияние реверса тока в процессе электролиза на величину краевого угла смачивания. Приведены SEM изображения супергидрофобных покрытий, свидетельствующие о многоуровневой шероховатости. Супергидрофобное покрытие на углеродистой стали получено при катодном выделении никеля с последующей обработкой поверхности в этанольном растворе миристиновой кислоты и отжигом при 60° в течение двух часов. Оценено влияние продолжительности электролиза на величину краевого угла смачивания. Его величина находится в пределах 151…154°. Выдержка стальной пластины с покрытием в течение 50 суток в условиях 100%-ой влажности характеризуется отсутствием потерь в массе и сохранением величины краевого угла до 154°.

1. Wang Y., Wang W., Zhong L., Wang J., Jiang Q., Guo X. Super-hydrophobic surface on pure magnesium substrate by wet chemical method // Appl. Surf. Sci. – 2010. – V. 256. – P. 3837-3840.

2. Kang Z., Ye Q., Sang J., Li Y. Fabrication of super-hydrophobic surface on copper surface by polymer plating, J. Mater. Process Technol. – 2009. – V. 209 – P. 4543-4547.

3. Boinovich L.B., Emelyanenko K.A., Domantovsky A.G., Emelyanenko A.M. Laser tailoring the surface chemistry and morphology for wear, scale and corrosion resistant superhydrophobic coatings // Langmuir. – 2018. – V. 34, № 24. – P. 7059-7066.

4. Xu W., Shi X. , Lu S. Controlled growth of superhydrophobic films without any lowsurfaceenergy modification by chemical displacement on zinc substrates // Mater.Chem. Phys. – 2011. – V. 129. – P. 1042-1046.

5. Khorsand S., Raeissi K., Ashrafizadeh F., Arenas M.A. Relationship between the structure and water repellency of nickel-cobalt alloy coatings prepared by electrodeposition process // Surface & CoatingsTechnology.– 2015. – V. 276. – P. 296-304.

6. Глухов В.Г., Поляков Н.А., Семилетов А.М., Кузнецов Ю.И.. Получение супергидрофобных покрытий на меди с применением электрохимических методов // Материалы конференции «Актуальные вопросы электрохимии, экологии и защиты от коррозии», посвященной памяти профессора, заслуженного деятеля науки и техники РФ В.И. Вигдоровича. (23-25 октября 2019). – Тамбов, 2019. – С. 392-394.

7. Chen Z., Hao L., Chen A., Song Q., Chen C. A rapid one-step process for fabrication of superhydrophobic surface by electrodeposition method // Electrochim. Acta. – 2012. – V. 59. – P. 168-171.

8. Wang P., Zhang D., Qiu R., Wu J. Superhydrophobic metal-complex film fabricated electrochemically on copper as a barrier to corrosive medium // Corrosion Science. – 2014. – V. 83. – P. 317-326.