Поиск в базе сайта:
Замедление кристаллизации капель воды на супергидрофобных поверхностях icon

Замедление кристаллизации капель воды на супергидрофобных поверхностях




Скачать 22.45 Kb.
НазваниеЗамедление кристаллизации капель воды на супергидрофобных поверхностях
Дата конвертации23.05.2015
Вес22.45 Kb.
КатегорияТексты

Замедление кристаллизации капель воды на супергидрофобных поверхностях

Королев Вадим Викторович

студент

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет, Москва, Россия

E-mail: vadimkiniii@mail.ru

В настоящее время актуальной практической задачей является борьба с обледенением конструкционных материалов, функционирующих в сложных метеоусловиях. Формирование ледяной корки на поверхности механизмов оказывает значительное влияние на эффективность их использования и срок эксплуатации. Большинство современных методов борьбы с обледенением требуют значительных затрат энергии и не соответствуют экологическим требованиям. Кроме того, электротермические и механические методы нельзя отнести к высокоэффективным, и зачастую они сами по себе влияют на режим функционирования конструкций [1-3].

Наиболее перспективным методом борьбы с обледенением является использование пассивной защиты, основанной на использовании льдофобных поверхностей. К льдофобным относят поверхности, препятствующие благодаря своим физико-химическим свойствам формированию и накоплению льда и снега на поверхности материалов, эксплуатируемых в естественных условиях и подверженных систематическому контакту с атмосферными осадками. К наиболее перспективным льдофобным покрытиям относятся супергидрофобные.

Целью данной работы являлось исследование влияния смачиваемости поверхности подложки на замедление кристаллизации капель воды. Объектом изучения стали три типа алюминиевых образцов: гидрофильные и супергидрофобные двух типов (с наполнителем и без). Эксперимент проводился в климатической камере Binder MK 53 при трех различных отрицательных температурах и 100% влажности. В ходе исследования фиксировалось время кристаллизации отдельных капель воды, осажденных на каждую из исследуемых подложек.

С помощью статистического анализа было установлено средневзвешенное время кристаллизации капель воды и распределение количества кристаллизовавшихся капель в отдельные интервалы времени. Установлено, что замедление кристаллизации водных капель на подложках с разным смачиванием увеличивается в следующем ряду: гидрофильные образцы, супергидрофобные образцы с частицами наполнителя, супергидрофобные образцы без наполнителя. Различие во времени кристаллизации капель на гидрофильных и супергидрофобных подложках связано с большей величиной энергетического барьера в случае последних [4]. В случае покрытий, полученных с применением наполнителя, отрыв частиц наполнителя от поверхности подложки и переход их в каплю приводит к появлению дополнительных центров кристаллизации, что снижает время нахождения капель воды в переохлажденном состоянии. Таким образом, для повышения противообледенительного потенциала супергидрофобных покрытий предпочтительнее использовать супергидрофобные поверхности, полученные без применения наполнителя.

Литература

1. Л.Б. Бойнович, А.М. Емельяненко // Электро 6 (2011) 39.

2. L. Makkonen // J. Adhesion Sci. Technol. 26 (2012) 413.

3. O. Parent, A. Ilinca // Cold Reg. Sci. Technol. 65 (2011) 88.

4. L.B. Boinovich, A.M. Emelyanenko // Mend. Comm. 23 (2013) 3.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю чл.-корр. РАН, Бойнович Людмиле Борисовне за помощь в работе.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией