Защитные композиционные фторполимерсодержащие покрытия на стали СТ3, формируемые холодным газодинамическим напылением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты сравнительного исследования свойств защитных покрытий, сформированных различными способами с использованием метода холодного газодинамического напыления на поверхности конструкционной стали марки Ст3. Состав и морфология защитных слоев исследованы методом сканирующей электронной микроскопии в сочетании с энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией. Антикоррозионные свойства образцов с покрытиями изучены методом электрохимической импедансной спектроскопии в 3.5%-ном растворе NaCl. Показано, что включение в состав композиционного покрытия ультрадисперсного политетрафторэтилена повышает коррозионную стойкость обрабатываемого материала. Установлено, что наилучшая антикоррозионная защита Ст3 достигается в процессе формирования защитного покрытия, который включает несколько последовательных этапов: нанесение медно-цинкового слоя методом холодного напыления, термообработка при 500 °C в течение 1 ч, обработка посредством нанесения ультрадисперсного политетрафторэтилена и повторная термообработка при 350 °C в течение 1 ч. Полученные результаты свидетельствуют о том, что сформированные методом холодного напыления полимерсодержащие покрытия эффективно повышают защитные свойства обработанного материала.

Об авторах

А. С. Гнеденков

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

А. Д. Номеровский

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

А. К. Цветников

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

С. Л. Синебрюхов

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

В. М. Бузник

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

С. В. Гнеденков

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: asgnedenkov@mail.ru
Владивосток, Россия

Список литературы

  1. Авдеев Я.Г., Ненашева Т.А., Лучкин А.Ю., Маршаков А.И., Кузнецов Ю.И. // Хим. физика. 2024. Т. 43. № 1. С. 24. https://doi.org/10.31857/S0207401X24010033
  2. Adasooriya N.D., Hemmingsen T., Pavlou D. // Corros. Rev. 2020. V. 38. № 1. P. 49. https://doi.org/10.1515/CORRREV-2019-0066
  3. Li P., Du M. // Corros. Commun. 2022. V. 7. P. 23. https://doi.org/10.1016/j.corcom.2022.03.005
  4. Zhang W., Yang, S., Geng W., Hu Q., Zhou L.// Mater. Chem. Phys. 2022. V. 288. P. 126409. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.126409
  5. Tahri W., Hu, X., Shi C., Zhang Z. // Constr. Build. Mater. 2021. V. 293. P. 123484. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.123484
  6. Zhang Y., Yuan R., Yang J., Xiao D., Luo D. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 20. P. 4077. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.08.138
  7. Lazorenko G., Kasprzhitskii A., Nazdracheva T. // Construct. Build.Mater. 2021. V. 288. P. 123115. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.123115
  8. Karattu V.K., Peringattu K.T., Jayakumar N., Gopalan N.K. // ACS Omega. 2019. V. 4. № 6. P. 10176. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b00632
  9. Liao B., Luo Z., Wan S., Chen L. // J. Ind. Eng. Chem. 2022. V. 117. P. 238. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2022.10.010
  10. Wang X., Lei Y., Jiang Z.N., Zhang Q.H., Li Y.Y. et al. // Ind. Crops Prod. (China) 2022. V. 188. P. 115680. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115680
  11. Chowdhury M.F.W., Tapia-Bastidas C.V., Hoschke J., Venezuela J., Atrens A. // Intern. J. Hydrogen Energy. 2025. V. 102. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2025.01.018
  12. Mashtalyar D.V., Nadaraia K.V., Imshinetskiy I.M., Sinebryukhov S.L., Gnedenkov S.V. // J. Magnesium Alloys (China). 2022. V. 10. № 4. P. 1033. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.07.020
  13. Parchovianská I., Parchovianský M., Kaňková H., Nowicka A., Galusek D. // Materials (Basel). 2021. V. 14. № 24. P. 7777. https://doi.org/10.3390/ma14247777
  14. Li L., Huang Y., Tang W., Zhang Y., Qian L. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 18. P. 3722. https://doi.org/10.3390/polym14183722
  15. Makarychev Y.B., Gladkikh N.A., Redkina G.V., Grafov O.Yu., Aliev A.D. et al. // Materials (Basel). 2022. V. 15. № 7. P. 2418. https://doi.org/10.3390/ma15072418
  16. Gnedenkov A.S., Mei D., Lamaka S.V., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Vyaliy I.E., Zheludkevich M.L., Gnedenkov S.V. // Corros. Sci. 2020. V. 170. P. 108689. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2020.108689
  17. Attaei M., Taryba M.G., Shakoor R.A., Kahraman R., Marques A.C. et al. // Ibid. 2022. V. 198. P. 110162. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110162
  18. Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Filonina V.S., Plekhova N.G., Gnedenkov S.V. // J. Magnesium Alloys (China). 2022. V. 10. № 12. P. 3589. https://doi.org/10.1016/j.jma.2022.05.002
  19. Ferkous H., Delimi A., Kahlouche A., Boulechfar C., Djellali S. et al. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 16. P. 3288. https://doi.org/10.3390/polym14163288
  20. Uvida M.C., Almeida A.d.A., Pulcinelli S.H., Santilli C.V., Hammer P. // Ibid. № 17. P. 3474. https://doi.org/10.3390/polym14173474
  21. Rakhadilov B., Pogrebnjak A., Sagdoldina Z., Buitkenov D., Beresnev V. et al. // Materials (Basel). 2022. V. 15. № 21. P. 7696. https://doi.org/10.3390/ma15217696
  22. Dai X., Qian J., Qin J., Yue Y., Zhao Y. et al. // Ibid. № 12. P. 4134. https://doi.org/10.3390/ma15124134
  23. Mohamed A.M.A., Hasan H., Seleman M.M.E., Ahmed E., Saleh S.M. et al. // Ibid. 2021. V. 14. № 21. P. 6358. https://doi.org/10.3390/ma14216358
  24. Tabish M., Zhao J., Wang J., Anjum M.J., Qiang Y. et al. // Prog. Org. Coat. 2022. V. 165. P. 106765. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2022.106765
  25. Saleh S.M., Alminderej F.M., Mohamed A.M.A. // Materials (Basel). 2022. V. 15. № 23. P. 8674. https://doi.org/10.3390/ma15238674
  26. El-Lateef H.M.A., Gouda M., Khalaf M.M., Al-Shuaibi M.A.A., Mohamed I.M.A., Shalabi K., El-Shishtawy R.M. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 13. P. 2544. https://doi.org/10.3390/polym14132544
  27. Gouda M., Khalaf M.M., Al-Shuaibi M.A.A., Mohamed I.M.A. et al. // Ibid. № 15. P. 3078. https://doi.org/10.3390/polym14153078
  28. Zanca C., Carbone S., Patella B., Lopresti F., Aiello G. et al. // Ibid. № 18. P. 3915. https://doi.org/10.3390/polym14183915
  29. Sun C., Sun M., Tao T., Qu F., Wang G. et al. // Materials (Basel). 2022. V. 15. № 15. P. 5138. https://doi.org/10.3390/ma15155138
  30. Gouda M., Khalaf M.M., Shalabi K., Al-Omair M.A., El-Lateef H.M. Abd. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 2. P. 228. https://doi.org/10.3390/polym14020228
  31. Al-Masoud M.A., Khalaf M.M., Heakal F.E.-T., Gouda M., Mohamed I.M.A. et al. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 21. P. 4734. https://doi.org/10.3390/polym14214734
  32. Li J., Tao Z., Cui J., Shen S., Qiu H. // Ibid. № 19. P. 4067. https://doi.org/10.3390/polym14194067
  33. Hsissou R., Lachhab R., El Magri A., Echihi S., Vanaei H.R. et al. // Ibid. № 15. P. 3100. https://doi.org/10.3390/polym14153100
  34. Hynes N.R.J., Vignesh N.J., Barile C., Velu P.S., Baskaran T. et al. // Ibid. № 9. P. 1700. https://doi.org/10.3390/polym14091700
  35. Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Nomerovskii A.D., Filonina V.S., Ustinov A.Yu., Gnedenkov S.V. // J. Magnesium Alloys (China). 2023. V. 11. № 10. P. 3688. https://doi.org/10.1016/j.jma.2023.07.016
  36. Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Nomerovskii A.D., Marchenko V.S., Ustinov A.Yu., Gnedenkov S.V. // J. Magnesium Alloys (China). 2024. V. 12. № 7. P. 2909. https://doi.org/10.1016/j.jma.2024.07.004
  37. Saarimaa V., Kaleva A., Ismailov A., Laihinen T., Virtanen M. et al. // Arab. J. Chem. 2022. V. 15. № 3. P. 103636. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2021.103636
  38. Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Imshinetskiy I.M., Vyaliy I.E., Gnedenkov S.V. // Materials (Basel). 2019. V. 12. № 16. P. 2615. https://doi.org/10.3390/ma12162615
  39. Gnedenkov A.S., Sinebryukhov S.L., Mashtalyar D.V., Gnedenkov S.V. // Solid State Phenom. 2015. V. 245. P. 89. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.245.89
  40. Sinebryukhov S.L., Gnedenkov A.S., Khrisanfova O.A., Gnedenkov S.V. // Surf. Eng. 2009. V. 25. № 8. P. 565. https://doi.org/10.1179/026708409X363237
  41. Mohedano M., Lopez E., Mingo B., Moon S., Matykina E. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 21. P. 2061. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.10.049
  42. Gnedenkov A.S., Kononenko Y.I., Sinebryukhov S.L., Filonina V.S., Vyaliy I.E., Nomerovskii A.D., Ustinov A.Yu., Gnedenkov S.V. // Materials (Basel). 2023. V. 16. № 6. P. 2215. https://doi.org/10.3390/ma16062215
  43. Гнеденков С.В., Хрисанфова О.А., Синебрюхов С.Л., Пузь А.В., Гнеденков А.С.// Коррозия: материалы, защита. 2007. № 2. С. 20.
  44. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Хрисанфова О.А., Егоркин В.С., Машталяр Д.В., Сидорова М.В., Гнеденков А.С. и др. // Вестн. ДВО РАН. 2010. Т. 153. № 5. С. 35.
  45. Poza P., Garrido-Maneiro M.Á. // Prog. Mater. Sci. 2022. V. 123. P. 100839. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2021.100839
  46. Assadi H., Gärtner F., Stoltenhoff T., Kreye H. // Acta Mater. 2003. V. 51. № 15. P. 4379. https://doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00274-X
  47. Wang N., Liu C., Wang Y., Chen H., Chu X. et al. // Materials (Basel). 2022. V. 15. № 19. P. 7007. https://doi.org/10.3390/ma15197007
  48. Heimann R.B., Kleiman J.I., Litovsky E., Marx S., Ng R. et al. // Surf. Coat. Technol. 2014. V. 252. P. 113. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.04.053
  49. Wu K., Sun W., Tan A.W.-Y., Marinescu I., Liu E. et al. // Ibid. 2021. V. 424. P. 127660. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.127660
  50. Wang Q., Han P., Yin S., Niu W.-J., Zhai L. et al. // Coatings. 2021. V. 11. № 2. P. 206. https://doi.org/10.3390/coatings11020206
  51. Popescu C., Alain S., Courant M., Vardelle A., Denoirjean A. et al. // Eng. Sci. Technol. 2022. V. 35. P. 101194. https://doi.org/10.1016/j.jestch.2022.101194
  52. Zou Y. // Acc. Mater. Res. 2021. V. 2. № 11. P. 1071. https://doi.org/10.1021/accountsmr.1c00138
  53. The Cold Spray Materials Deposition Process: Fundamentals and Applications / Ed. Champagne V.K. Boca Raton: CRC Press, 2007. P. 62. https://doi.org/10.1533/9781845693787.1.62
  54. Witharamage C.S., Alrizqi M.A., Chirstudasjustus J., Darwish A.A., Ansell T. et al. // Corros. Sci. 2022. V. 209. P. 110720. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2022.110720
  55. Huang C., List A., Wiehler L., Schulze M., Gärtner F. et al. // Addit. Manuf. 2022. V. 59. P. 103116. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103116
  56. Egorkin V.S., Medvedev I.M., Sinebryukhov S.L., Vyaliy I.E., Gnedenkov A.S., Nadaraia K.V., Izotov N.V., Mashtalyar D.V., Gnedenkov S.V. // Materials (Basel). 2020. V. 13. № 12. P. 2739. https://doi.org/10.3390/ma13122739
  57. Gnedenkov S.V., Khrisanfova O.A., Sinebryukhov S.L., Puz’ A.V., Gnedenkov A.S. // Mater. Manuf. Process. 2008. V. 23. № 8. P. 879. https://doi.org/10.1080/10426910802385117
  58. Агеев М.В., Гилевич А.В., Егоров Н.В., Петров В.Н. // Хим. физика. 2004. Т. 23. № 9. С. 58.
  59. Игнатьева Л.Н., Мащенко В.А., Горбенко О.М., Бузник В.М. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. С. 23. https://doi.org/10.31857/S0207401X23110031
  60. Mashtalyar D.V., Gnedenkov S.V., Sinebryukhov S.L., Imshinetskiy I.M., Gnedenkov A.S., Bouznik V.M. // J. Alloys Compd. 2018. V. 767. P. 353. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.07.085

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025