- Код статьи
- 10.31857/S0132665123600279-1
- DOI
- 10.31857/S0132665123600279
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 49 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 554-566
- Аннотация
- Предложен способ увеличения стойкости супергидрофобного покрытия на основе ксерогеля из углеродных нанотрубок к осаждению инея за счет использования декорирующих наночастиц. Проверены эффекты от добавки в ксерогель фуллеренов, углеродных нанолуковиц, детонационных наноалмазов, диоксида кремния, парафина. Выявлено повышение устойчивости покрытия к осаждению конденсата в виде инея. Наилучшим образом продемонстрировала себя добавка фуллерена С60. Повышение стойкости к обледенению позволяет затрачивать меньше мощности на подогрев поверхности при небольших похолоданиях, обходясь антиобледенительными свойствами защитного супергидрофобного слоя. Однако применение данного подхода показало ухудшение стойкости покрытия к попаданию спреев. Этому дано качественное объяснение и предложены меры борьбы. Влияния добавок на механические свойства покрытия и его стойкость к повреждениям не выявлено. Также декорирующие добавки влияют на процесс образования рельефа покрытия. При помощи этого можно оказать влияние на стохастические процессы образования шероховатости во время высыхания ксерогеля.
- Ключевые слова
- супергидрофобность углеродные нанотрубки фуллерены детонационные наноалмазы декорирование
- Дата публикации
- 16.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 4
Библиография
- 1. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M. Anti-icing Potential of Superhydrophobic Coatings // Mendeleev Commun. 2013. V. 23. Iss. 1. P. 3–10.
- 2. Barthlott W., Neinhuis C. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces // Planta. 1997. V. 202. P. 1–8.
- 3. Wong T.S., Kang S.H., Tang S.K.Y., Smythe E.J., Hatton B.D., Grinthal A., Aizenber J. Bioinspired self-repairing slippery surfaces with pressure-stable omniphobicity // Nature 2011. V. 477. P. 443–447.
- 4. Соловьянчик Л.В., Кондрашов С.В., Нагорная В.С., Мельников А.А. Особенности получения антиобледенительных покрытий (обзор) // Труды ВИАМ. 2018. № 6. С. 66.
- 5. Соловьянчик Л.В., Кондрашов С.В. Перспективность использования углеродных нанотрубок для придания поверхности полимерных материалов функциональных свойств (обзор) // Труды ВИАМ. 2021. № 9 С. 103.
- 6. Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства, применение // Успехи химии. 2008. Т. 77. № 7. С. 619–638.
- 7. Соловьянчик Л.В., Кондратов C.B., Нагорная B.C., Волков И.А., Дьячкова Т.П., Борисов К.М. Электропроводящие, высокогидрофобные нанокомпозиты на основе фтор-полимера с углеродными нанотрубками // Журн. прикладной химии. 2018. Т. 91. № 10. С. 1462–1467.
- 8. Нажипкызы М., Мансуров З.А. Супергидрофобные материалы и покрытия: обзор // Горения и плазмохимия. 2020. № 4. С. 163–180.
- 9. Lafuma A., Quere D. Superhydrophobic states // Nat. Mater. 2003. V. 2. P. 457–460.
- 10. Mumm F., Van Helvoort A.T.J., Sikorski P. Easy route to superhydrophobic copper–based wire–guided droplet microfluidic systems // ACS Nano. 2009. V. 3. P. 2647–2652.
- 11. Rao A.V., Latthe S.S., Nadargi D.Y., Hirashima H., Ganesan V. Preparation of MTMS based transparent superhydrophobic silicafilms by sol–gel method // J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 332. P. 484–490.
- 12. Xiaoli W., Faxing Z. Surface and mechanical properties of anorganic–inorganic super–hydrophobic coating using modified nano–SiO2 and mixing polyurethane emulsion as raw materials // J. Adhes. Sci. Technol. 2018. V. 32. P. 1809–1821.
- 13. Gnanappa A.K., Gogolides E., Evangelista F., Riepen M. Contact line dynamics of a superhydrophobic surface: application for immersion lithography // Microfluid Nanofluidics. 2011. V. 10. P. 1351–1357.
- 14. Zhou S.-S., Guan Z.-Sh., Pang Y. Fabrication of Polypropylene Super-Hydrophobic Surface Using PTFE-Coated-Sieves Template via Templating and Splitting Process // Polym. Plast. Technol. Eng. 2012. V. 51. Iss. 1. P. 845–848.
- 15. Campos R.B.V., Rocha T.D. da., Wysard Jr. M.M., Camargo Jr. S.A. de S. Superhydrophobic and Low Reflectance Carbon Nanotubes Buckypapers // Materials Research. 2022. V. 25. P. e20220136.
- 16. He S., Wei J., Wang H. et al. Stable superhydrophobic surface of hierarchical carbon nanotubes on Si micropillar arrays // Nanoscale Res Lett. 2013. V. 8. P. 412.
- 17. Eseev M.K., Goshev A.A., Kapustin S.N., Tsykareva Y.V. Creation of Superhydrophobic Coatings Based on MWCNTs Xerogel // Nanomaterials. 2019. V. 9. P. 1584.
- 18. Есеев М.К., Капустин С.Н., Лугвищук Д.С., Мордкович В.З., Лях Н.Л. Сверхгидрофобное покрытие из углеродных наночастиц луковичной структуры // Письма в ЖТФ. 2020. № 22. С. 19.
- 19. Kapustin S., Zabolotny S., Eseev M., Tsykareva Y. Double-Layer Superhydrophobic Anti-Icing Coating Based on Carbon Nanoparticles // Crystals. 2022. V. 12. Iss. 10. P. 1501.
- 20. Макаров Н.А., Трапезникова Е.С. Способы декорирования углеродных наноструктур с целью связывания с керамической матрицей (обзор) // Успехи в химии и химической технологии. 2020. Т. 34. № 5 (228). С. 92–93.
- 21. УНТ серии “Таунит” [Text] / ООО “НаноТехЦентр”; режим доступа: http://www.nanotc.ru/producrions/87-cnm-taunit, свободный; дата обращения 2023-05-19.
- 22. Mordkovich V.Z., Lugvishchuk D.S., Mitberg E.B. et al. Formation of concentric shell carbon by homogeneous partial oxidation of methane // Chem. Phys. Lett. 2018. V. 713. P. 242–246.
- 23. Shilova O.A., Glebova I.B., Voshchikov V.I., Ugolkov V.L., Dolmatov V.Yu., Komarova K.A., Ivanova A.G. Environmentally friendly antifouling transparent coatings based on sol-gel ‘epoxy/titanium tetrabutoxide’ composition modified with detonation nanodiamond // J. of Advanced Materials and Technologies. 2022. V. 7. Iss. 3. P. 201–218.
- 24. Rao K.S., El-Hami K., Kodaki T., Matsushige K., Makino K. A novel method for synthesis of silica nanoparticles // J. of Colloid and Interface Science. 2005. V. 289. Iss. 1. P. 125–131.
- 25. Demin V.A., Blank V.D., Karaeva A.R. et al. C60 fullerene decoration of carbon nanotubes // J. Exp. Theor. Phys. 2016. V. 123. P. 985–990.
- 26. Jiang G., Liu Z., Hu J. Superhydrophobic and Photothermal PVDF/CNTs Durable Composite Coatings for Passive Anti-Icing/Active De-Icing // Adv. Mater. Interfaces. 2022. V. 9. P. 2101704.
- 27. Fan J., Long Z., Wu J. et al. Electrothermal superhydrophobic epoxy nanocomposite coating for anti-icing/deicing // J. Coat. Technol. Res. 2023.
- 28. Türk S. Characterization of chitosan/polyethylenimine film layer as a novel anti-fog coating surface // J. Appl. Polym. Sci. 2022. V. 139. Iss. 37. P. e52884.
