МІНЕРАЛЬНІ ЗАХИСНІ ПОКРИТТЯ З РОЗЧИНІВ КРЕМНІЙОРГАНІЧНИХ СПОЛУК: СУЧАСНИЙ СТАН ПРОБЛЕМИ
DOI:
https://doi.org/10.20535/iwccmm2025326539Ключові слова:
мінеральні плівки, кремнійорганічні сполуки, антикорозійне покриття, золь-гель метод, алкоксисилани, текстуровані поверхні, супергідрофобністьАнотація
Предметом огляду є неорганічні золь-гель силанові покриття, що формуються на металевих поверхнях з метою захисту від корозії. Вони відрізняються своєю підвищеною стійкістю до факторів навколишнього середовища, в тому числі УФ, екологічною дружністю в довгостроковій перспективі порівняно з органічними матрицями. Було проаналізовано фактори, що впливають на синтез таких покриттів(pH, розчинник, температура, концентрація, обробка поверхні та ін.) їх недоліки в експлуатації та обмеження в наявних дослідженнях. Особливу увагу приділено можливостям удосконалення шляхом введення різного типу гідрофобних наночастинок задля досягнення супергідрофобного стану Касі і корозійних інгібіторів. Основним результатом є обґрунтування перспективи використання таких покриттів як ефективного бар’єрного шару з потенціалом самоочищення, біозахисту та мінімальним впливом на довкілля.
Посилання
Shubhra, Q. T. H. (2013). CHAPTER 9. Long and short glass fibre reinforced natural rubber composites. In RSC polymer chemistry series (pp. 247–289). https://doi.org/10.1039/9781849737654-00247
Quinet, M., Neveu, B., Moutarlier, V., Audebert, P., & Ricq, L. (2006). Corrosion protection of sol–gel coatings doped with an organic corrosion inhibitor: Chloranil. Progress in Organic Coatings, 58(1), 46–53. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2006.11.007
Parhizkar, N., Ramezanzadeh, B., & Shahrabi, T. (2017). Enhancement of the Corrosion Protection Properties of a Hybrid Sol-Gel Based Silane Film through Impregnation of Functionalized Graphene Oxide Nanosheets. Journal of the Electrochemical Society, 164(14), C1044–C1058. https://doi.org/10.1149/2.1271714jes
Asadi, N., & Naderi, R. (2020). Nanoparticles incorporated in silane sol–gel coatings. In Elsevier eBooks (pp. 451–471). https://doi.org/10.1016/b978-0-12-819359-4.00023-4
Asadi, N., Naderi, R., Saremi, M., Arman, S. Y., Fedel, M., & Deflorian, F. (2014). Study of corrosion protection of mild steel by eco-friendly silane sol–gel coating. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 70(3), 329–338. https://doi.org/10.1007/s10971-014-3286-8
Van Ooij, W. J., Zhu, D., Stacy, M., Seth, A., Mugada, T., Gandhi, J., & Puomi, P. (2005). Corrosion protection properties of organofunctional silanes — An overview. Tsinghua Science & Technology, 10(6), 639–664. https://doi.org/10.1016/s1007-0214(05)70134-6
Alibakhshi, E., Akbarian, M., Ramezanzadeh, M., Ramezanzadeh, B., & Mahdavian, M. (2018). Evaluation of the corrosion protection performance of mild steel coated with hybrid sol-gel silane coating in 3.5 wt.% NaCl solution. Progress in Organic Coatings, 123, 190–200. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.07.008
Phanasgaonkar, A., & Raja, V. (2009). Influence of curing temperature, silica nanoparticles- and cerium on surface morphology and corrosion behaviour of hybrid silane coatings on mild steel. Surface and Coatings Technology, 203(16), 2260–2271. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.02.020
Shen, Y., Guo, G., Zhang, Y., Lu, Y., & Wang, X. (2018). Simulation of hydrophobicity evaluation and structural optimization design method for Micro-Array units. Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology, 08(02), 37–48. https://doi.org/10.4236/jsemat.2018.82004 ris2
Wang, F., Wang, X., Xie, A., Shen, Y., Duan, W., Zhang, Y., & Li, J. (2011). A simple method for preparation of transparent hydrophobic silica-based coatings on different substrates. Applied Physics A, 106(1), 229–235. https://doi.org/10.1007/s00339-011-6566-y
Topcu, A. S. K., Erdogan, E., & Cengiz, U. (2018). Preparation of stable, transparent superhydrophobic film via one step one pot sol-gel method. Colloid & Polymer Science, 296(9), 1523–1532. https://doi.org/10.1007/s00396-018-4377-9
Ramezani, M., Vaezi, M. R., & Kazemzadeh, A. (2014). Preparation of silane-functionalized silica films via two-step dip coating sol–gel and evaluation of their superhydrophobic properties. Applied Surface Science, 317, 147–153. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.08.095
Heiman-Burstein, D., Dotan, A., Dodiuk, H., & Kenig, S. (2021). Hybrid Sol–Gel superhydrophobic coatings based on Alkyl Silane-Modified nanosilica. Polymers, 13(4), 539. https://doi.org/10.3390/polym13040539
Ghodrati, M., Mousavi-Kamazani, M. & Bahrami, Z. Synthesis of superhydrophobic coatings based on silica nanostructure modified with organosilane compounds by sol–gel method for glass surfaces. Sci Rep 13, 548 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-27811-0
Manoharan, K., Anwar, M.T. & Bhattacharya, S. Development of hydrophobic paper substrates using silane and sol–gel based processes and deriving the best coating technique using machine learning strategies. Sci Rep 11, 11352 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-90855-7
Deflorian, F., Rossi, S., Fedel, M., & Motte, C. (2010). Electrochemical investigation of high-performance silane sol–gel films containing clay nanoparticles. Progress in Organic Coatings, 69(2), 158–166. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2010.04.007
Zanotto, F., Grassi, V., Frignani, A., & Zucchi, F. (2011). Protection of the AZ31 magnesium alloy with cerium modified silane coatings. Materials Chemistry and Physics, 129(1–2), 1–8. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2011.05.013
