Электрохимическое поведение стали, покрытой кремнийорганическими самоорганизующимися слоями
- Авторы: Петрунин М.А.1, Максаева Л.Б.1, Юрасова Т.А.1, Рыбкина А.А.1, Котенев В.А.1, Цивадзе А.Ю.1
-
Учреждения:
- Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
- Выпуск: Том 59, № 6 (2023)
- Страницы: 670-680
- Раздел: НАНОРАЗМЕРНЫЕ И НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ПОКРЫТИЯ
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-1856/article/view/233794
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044185623700833
- EDN: https://elibrary.ru/GHJRMV
- ID: 233794
Цитировать
Аннотация
Разработаны способы предварительного модифицирования поверхности конструкционных металлов составами на основе органосиланов, включающими как растворы индивидуальных органосиланов, так и двухкомпонентные смеси, состоящие из двух органосиланов или органосилана с органическим ингибитором коррозии. В результате такой модификации на поверхности металла формируются самоорганизованные силоксановые полимерно/олигомерные наноразмерные слои. Такие слои способны менять физико-химические свойства поверхности металла, в частности ее электрохимическое поведение. В настоящей работе подробно изучено влияние кремнийорганических поверхностных слоев на электрохимическое поведение углеродистой стали, особенно на анодное локальное растворение металла. Показано ингибирование растворение металла поверхностными слоями. Установлено, что наибольший ингибирующий эффект проявляют двухкомпонентные модифицирующие составы, а именно смеси винилсилана с аминосиланом и винилсилана с бензотриазолом. Рассмотрен механизм ингибирования коррозии поверхностными нанослоями, образующимися при модификации поверхности двухкомпонентными смесями.
Об авторах
М. А. Петрунин
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
Л. Б. Максаева
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
Т. А. Юрасова
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
А. А. Рыбкина
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
В. А. Котенев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
А. Ю. Цивадзе
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: mmvp@bk.ru
Россия, 119071, Москва, Ленинский пр., 31/4
Список литературы
- McCaffertv E. // Introduction to Corrosion Science; 2010. Springer Science + Business Media: New York, NY, USA, 565 p.
- Sastri V.S. // Challenges in corrosion. Costs, Causes, Consequences, and Control. 2015. John Wiley & Sons Ltd.: Hoboken, New Jersey, USA. 408 p.
- The Cost of Corrosion in China. 2018. Science Press-Springer: Beijing, China. 941 p.
- Trends in Oil and Gas Corrosion Research and Technologies. El-Sherik, A.M. (Ed.). 2017. Woodhead Publishing: Cambridge, UK. 890 p.
- Vogelsang J.A. // Anticorrosive pigments in organic coatings. In Self-Healing Properties of New Surface Treatments; Fedrizzi L., Furbeth W., Montemor F., (Eds.) 2011. Maney Publishing: Leeds, UK. P. 1–11.
- Ossai C.I. // Corrosion. 2012. V. 2012. Article ID 570143.
- Колотыркин Я.М. // Металл и коррозия. М.: Металлургия. 1985. С. 10.
- White Paper Strategy for a Future Chemical Policy of the Commission of the European Communities. Brussels, 2001.
- Leuenberger-Minger A.U., Faller M. Richner P. // Materials and Corrosion. 2002. V. 53. № 3. P. 157.
- Leygraf C., Wallinder I.O., Tidblad J., Graedel T. // Atmospheric Corrosion. 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc., New Haven, USA, 2016. 470 p.
- Knudsen O.O., Forsgren A. // Corrosion Control Through Organic Coatings. 2-nd Edition. 2017. CRC Press- Taylor & Francis Group. Boca-Raton-London- NY. 256 p.
- Organic Coatings for Corrosion Control. Bierwagen G.P., Ed. 1998. American Chemical Society, Washington, DC, USA. P. 2.
- Franquet A., Van Schaftinghen T., De Graeve I., Laha P., Le Pen C., Terryn H., Vereecken J. // Overview of formation of Cr’ -free films on Al/Zn/Fe substrates: Case study silane formation. In Materials of 16th International Corrosion Congress. September 19–24. 2005 Beijing Internationl Convention Center, Beijing China . 2005. Int Corr. Council. Beijing, China. P. 2356–2359.
- Twite R.L., Bierwagen G.P. // Progress in Organic Coatings.1998. V. 33. P. 91–100.
- Dodds P.C., Williams G., Radcliffe J. // Progress in Organic Coatings. 2017. V. 102. Part A. P. 107–114.
- Wang W.J., Liu J., Liu X.F., Li Q.W. // Progress in Organic Coatings. 2022. V. 163. № 5. P. 106663. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2021.106663
- Pocius A.V. // Adhesion and Adhesives Technology. An Introduction. 3-th Edition. 2012. Hanser Publications (Publishesr)-Carl Hanser Verlag, Munich Cincinnati. P. 198.
- Adhesion Aspects of Polymeric Coating. 2-nd Edition. Mittal K.L. Ed. 2011. Springer Boston, MA. USA. 657 p.
- Ogarev V.A., Selector S.L. // Progress in Organic Coatings.1992. V. 21. P. 135–187.
- Mittal K.L. // Silanes and Other Coupling Agents, V. 3. 2004. VSP. Utrecht-Boston. P. 3-1789-255.
- Petrunin M.A., Gladkikh N.A., Maleeva M.A., Maksaeva L.B., Yurasova T.A. // International J. Corrosion and Scale Inhibition. 2019. V. 8. № 4. P. 882–907.
- Wang D., Bierwagen G.P. // Progress in Organic Coatings. 2009. V. 64. P. 327–338.
- Naiihzad A.S., Rostam R.A.M., Kardar P., Feder M. // Progress in Organic Coatings. 2020. V. 140. 1055046.
- Matinlinna J.P., Lassila L.V., Dahl J.E. // Silicon. 2010. V. 2. № 2. P. 87–93.
- Petrunin M.A., Maksaeva L.B., Gladkikh N.A., Yurasova T.A., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2021. V. 57. P. 867–882. https://doi.org/10.1134/S2070205121050208
- Petrunin M.A., Maksaeva L.B., Gladkikh N.A., Yurasova T.A., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2022. V. 58. P. 217–243. https://doi.org/10.1134/S2070205122020149
- van Ooij W.J., Zhu D., Palanivel V., Lamar J. A., Stacy M. // Silicon Chemistry. 2006. V. 3. P. 11–30.
- ГОСТ 1050-2013. Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталейю Общие технические условия. 2014. Стандартинформ. 36 с.
- Shcherbakov A.I., Korosteleva I.G., Kasatkina I.V., Kasatkin V.E., Kornienko L.P., Dorofeeva V.N., Vysotskii V.V., Kotenev V.A. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2019. V. 55. P. 689–694. https://link.springer.com/article/10.1134/S2070205119040208.
- Антропов Л.И. // Защита металлов. 1977. Т. 13. № 4. С. 387–399.
- Решетников С.М., Круткина Т.Г., Бурмистр М.В. // Защита металлов. 1980. Т. 16. № 2. С. 173–176.
- Mansfeld F. // J. Applied Electrochemistry. 1995. V. 25. P. 187–202.
- Macdonald J.R., Johnson W.B. // Fundamentals of Impedance Spectroscopy in Impedance spectroscopy: Theory, experiment, and applications Macdonald J.R., Barsoukov E. Eds. John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, USA 2005. P. 1–26.
- Справочник по электрохимии / Под ред. Сухотина А.М. Л.: Химия, 1981. 488 с.
- Кеше Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы. 1984. М.: Металлургия. С. 183.
- Electrochemical Systems, 3rd ed.; Newman J.K., Thomas-Alyea K.E., Eds.; John Wiley & Sons, Inc.: Hoboken, NJ, USA, 2004; p. 207.
- Szklarska-Smialowska Z. Pitting and Crevice Corrosion. 2005. NACE International The Corrosion Society. Houston. TX. USA. P. 6.
- Tang Y., Zao Y. // Mater. Chem. Phys. 2004. V. 88. P. 221–226.
- Gladkikh N., Makarychev Yu., Maleeva M., Petrunin M., Maksaeva L., Rybkina A., Marshakov A., Kuznetsov Yu. // Progress in Organic Coatings. 2019. V. 132. P. 481–484.
- Gladkikh N., Makarychev Yu., Petrunin M., Maleeva M., Maksaeva L., Rybkina A., Marshakov A. // Progress in Organic Coatings. 2020. V. 138. 105386.
- Petrunin M.A., Gladkikh N.A., Maleeva M.A., Rybkina A.A., Terekhova E.V., Yurasova T.A., Ignatenko V.E., Maksaeva L.B., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2021. V. 57. P. 374–388. https://doi.org/10.1134/S2070205121020076
- Petrunin M., Maksaeva L., Gladkikh N., Makarychev Yu., Maleeva M., Yurasova T., Nazarov A. // Coatings. 2020. V. 10. P. 362.
- Petrunin M.A., Maksaeva L.B., Rybkina A.A., Yurasova T.A., Gladkikh N.A., Shapagin A.V., Kotenev V.A., Tsivadze A.Yu. // Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2022. V. 58. P. 959–976. https://doi.org/10.1134/S2070205122050197
- Plueddemann E.P. Bonding Through Coupling Agents. in Molecular characterization of composite interfaces.H. Ishida, G.Kumar. Eds. 1983. Springer Science + + Business Media, LLC. P. 13–24.