Вплив поверхневих обробок сплавів заліза, магнію та алюмінію на характер змочування водними розчинами

Abstract

Вивчено крайові кути змочування водою, аліфатичними спиртами, монокарбоновими кислотами та деякими інгібіторами поверхні маловуглецевої та нержавної сталей, міді, латуні, алюмінієвих і магнієвих сплавів. Показано, що поверхня металів з пасивною плівкою гідрофобніша, ніж мало-та середньовуглецевих сталей і магнію. Плазмоелектролітне оксидування сплавів алюмінію та магнію посилює гідрофільність їх поверхонь. Введення до складу оксидокерамічного покриву хрому сприяє гідрофобізації поверхні. Механо-імпульсне зміцнення сталі, формуючи на поверхні наноструктури, гідрофобізує її та підвищує адсорбцію поверхнево-активних речовин. Попередня пластична деформація 2,5...15% посилює змочування водою поверхні, збільшуючи адсорбцію органічних інгібіторів та дещо знижуючи адсорбцію неорганічних. Експлуатаційна деградація трубної сталі (30 років) зменшує крайові кути змочування, значення яких сумірні з такими ж для пластично деформованої сталі за деформації 2,5%.

Изучены краевые углы смачивания водой, алифатическими спиртами, монокарбоновыми кислотами и некоторыми ингибиторами поверхности малоуглеродистой и нержавеющей сталей, меди, латуни, алюминиевых и магниевых сплавов. Показано, что поверхность металлов с пассивной пленкой более гидрофобна, нежели мало- и среднеуглеродистых сталей и магния. Плазмоэлектролитное оксидирование сплавов алюминия и магния усиливает гидрофильность их поверхности. Введение в состав оксидокерамического покрытия хрома способствует гидрофобизации поверхности. Механоимпульсное упрочнение стали формирует на поверхности наноструктуры, гидрофобизирует поверхность и повышает адсорбцию поверхностно-активных веществ. Предварительная пластическая деформация в диапазоне δ = 2,5…15 % способствует смачиваемости водой поверхности стали, увеличивая адсорбцию органических ингибиторов и несколько понижая неорганических. Эксплуатационная деградация трубной стали (30 лет) уменьшает краевые углы смачивания, значения которых соизмеримы c таковыми пластично-деформируемой стали при δ = 2,5%.

The limiting wetting angles of the surface of low-carbon, stainless steel, copper, brass, aluminum and magnesium alloys with water, aliphatic alcohols, monocarboxylic acids and some inhibitors are studied. It is shown that the surface of metals with passive film is more hydrophobic than the surface of low- and medium-carbon steel and magnesium. Plasmaelectrolytic oxidizing of aluminum and magnesium alloys enhances the wetting ability of their surfaces. Introduction of the chromium into oxide-ceramic coatings promotes the wetting ability of the surface. Mechanopulse strengthening of steel forms nanostructures on the surface, waterproofs the surface and enhances the surfactants adsorption. Preliminary plastic deformation improves the wetting ability of the steel surface with water in the range δ = 2.5...15%, increasing the adsorption of organic inhibitors and somewhat reducing the adsorption of inorganic ones. Operational degradation of the pipe steel (30 years) reduces the limiting wetting angle, which value is commensurable with the limiting wetting angles of plastically deformed steel at δ = 2.5%.