ИСТИНА

Цель исследования: развитие теоретических основ парофазной ингибиторной защиты металлов и сплавов и разработка на этой основе эффективных средств и методов борьбы с атмосферной коррозией. Разработана новая научная идея защиты металлов за счет последействия поверхностных адсорбционных пленок смесевых органических ингибиторов, обогащающая научную концепцию парофазной защиты металлов и сплавов от атмосферной коррозии. Предложена методология создания смесевых ингибиторов, которая базируется на поиске соединений, эффективных для всего набора подлежащих защите металлов и подборе потенциальных компонентов смесей. Показана принципиальная возможность повышения защитных свойств пленок за счет послойного использования ЛИК и силанов, способных необратимо адсорбироваться на металле, формируя на его поверхности разветвленные сетчатые полиорганосилоксановые структуры, практически утрачивающие летучесть. Разработана и запатентована технология направленного конструирования на поверхности широкого спектра металлических материалов наноразмерных покрытий из парогазовой фазы для их защиты от атмосферной коррозии. Разработан новый метод парофазной защиты металлов от атмосферной коррозии малолетучими органическими соединениями, т.н. «камерной защиты». Приведены аргументы, экспериментально подтверждающие, что: 1) повышая температуру в замкнутом объеме (камере), можно добиться роста давления паров малолетучих в нормальных условиях ингибиторов (камерных) до уровня, обеспечивающего быстрое формирование на металле защитных адсорбционных слоев из газовой фазы; 2) при снижении температуры и разгерметизации системы за счет низкого давления паров ингибиторов адсорбционные слои будут медленно улетучиваться с поверхности, обеспечивая длительное защитное последействие. Предложены эффективные летучие и камерные ингибиторы для защиты металлов и сплавов. Разработаны научные основы методологии создания смесевых камерных ингибиторов. Сделаны заключения, что введение в систему двух не взаимодействующих друг с другом ингибиторов всегда сопровождается ростом суммарного давления паров ингибиторов в системе и ростом защитной способности относительно отдельно взятых компонентов. Выявлено, что содержание камерных ингибиторов в атмосфере и их эффективность в широких пределах условий не зависит от их количества, введенного в камеру, а определяется давлением их паров в ней. Установлено, что зависимости эффективности камерных ингибиторов от температуры камерной обработки имеют максимум. Существование оптимальной температуры камерной обработки в общем случае обусловлено наличием двух противоположных тенденций. С одной стороны, с ростом температуры камерной обработки увеличивается давление паров в системе. Это, при прочих равных условиях, ведет к росту адсорбции. С другой стороны, с ростом температуры снижается способность металла адсорбировать пары. Продемонстрировано, что кроме оптимальной температуры камерной обработки существует оптимальное время камерной обработки, за которое на поверхности формируются равновесные адсорбционные пленки. Превышение этого времени не ведет к росту эффективности защиты. Использован комплекс современных взаимодополняющих методов исследования: электрохимических методов, данных эллипсометрических исследований, рентгенофотоэлектронной спектроскопии, Кельвин-зондовой силовой микроскопии и коррозионных испытаний. Изучены закономерности совместного действия летучих ингибиторов и силанов при защите металлов и сплавов от атмосферной коррозии. Показана возможность временной защиты металлов и сплавов за счет последействия адсорбционных пленок, формируемых на их поверхностях при кратковременной обработке в парах малолетучих ингибиторов коррозии в замкнутом объеме и при повышенной температуре. Исследованы факторы, влияющие на эффективность такой камерной защиты, изучены ее закономерности и механизмы. Разработаны методы, позволяющие диагностировать эффекты синергизма и антагонизма смесевых ингибиторов на основании данных об индукционном периоде возникновения коррозии и научные принципы создания эффективных смесевых камерных ингибиторов коррозии. Установлена возможность супергидрофобизации поверхности стальных и медных образцов камерными ингибиторами. Разработаны и испытаны в лабораторных и натурных условиях смесевые летучие ингибиторы ИФХАН-8М; -112; -116 и материалы на их основе (линасиль ИФХАН-8М; таблин и ингибированная упаковочная полимерная пленка ИФХАН-112; ингибированная упаковочная бумага ИФХАН-116), отвечающие современным технологическим и экологическим требованиям и обеспечивающие решение широкого круга практических задач; апробированны на промышленных предприятиях летучие ингибиторы ИФХАН-8М, ИФХАН-112, ИФХАН-116; разработаны и испытаны в лабораторных и натурных условиях камерные ингибиторы атмосферной коррозии черных и цветных металлов. Определены оптимальные технологические параметры защиты ими металлоизделий.