Высокоэффективная модификация поверхности металла экологически безопасными соединениями для предоставления новых функциональных свойств

Получены экологически безопасные соединения (органические соединения из растительных экстрактов) для формирования пассивацинного слоя и модификации металлических поверхностей, соответствующие мировым тенденциям по концепции внедрения устойчивого развития "зеленой" химии и "зеленой" экономики для предприятий.
- Впервые обнаружены антикоррозийной и антискалантные свойства спиртовых экстрактов отходов агро-промышленного комплекса. Эти свойства проявляют, в частности, экстракты рапса и редьки за счет наличия в составе экстрактов природных полимеров (изотиоцианантив ~ 40%). Полимеры образуют на поверхности металла защитный слой, который выступает барьером для доступа кислорода и ионов солей жесткости и, таким образом, препятствует коррозии и осаждению накипи.
- Разработаны композиционные смеси растительных экстрактов (жмых винограда) с содержанием карбофункциональных алкокисиланов, отличающиеся способностью формировать "смарт-наноструктуры", и обеспечивают высокие антикоррозионные свойства покрытий. Доказано, что кинетика процесса формирования может иметь «Self-Assembled» характер. Толщина защитных пленок составляет от 200 нм до 800 нм в зависимости от модифицирующего реагента, границы раздела фаз в системах: жидкость / твердое тело, газопаровых фаза / твердое тело.
- Разработана установка для исследования антискалантных свойств, позволяет проанализировать эффективность реагентов именно для предотвращения поверхностного накипеобразований, а также значительно ускоряет продолжительность получения результата по сравнению с известными методиками. Использование разработанной установки позволяет оценивать одновременно антискалантные свойства реагентов и блокировочные свойства поверхностных слоев.
- Установлено режимы ультразвуковой обработки среды, при которых происходит усиление антикоррозионных свойств карбонатных осадков на поверхности металла. В частности установлено, что ультразвуковая обработка с интенсивностью 2-4 Вт/см2 в процессе формирования слоя осадка повышает его защитные свойства в 3-5 раз, уменьшает продолжительность формирования защитного слоя в 2 раза и уменьшает его толщину. На основе полученных данных разработаны технологические рекомендации по ультразвуковой обработке промышленных теплообменников для защиты от накипи и коррозии.
- Разработан лабораторный образец ультразвукового аппарата для модификации поверхностных слоев на поверхности металла для противокоррозионной защиты теплообменных поверхностей в условиях накипеобразования.