Недавние исследования показали, как гибридные покрытия из эпоксидной смолы, SiO₂ и оксида графена (GO) могут значительно улучшить механические и антикоррозионные свойства алюминия. Эти материалы обещают продлить срок службы аэрокосмических компонентов.
Исследовательская группа изучила эффективность гибридных покрытий, состоящих из эпоксидной смолы (ER), диоксида кремния (SiO₂) и оксида графена (GO) в различных концентрациях. Эти покрытия предназначены для улучшения механических свойств и коррозионной стойкости алюминиевых оснований, в частности Al6061-T5.
Покрытия были разработаны с использованием золь-гель процесса, при котором частицы SiO₂ были интегрированы в матрицу ER, предварительно функционализированную карбоксильными группами с помощью абиетиновой кислоты. Были протестированы три состава с 0%, 0,1% и 0,5% GO. Механические испытания, в том числе на адгезию, твёрдость карандаша и устойчивость к истиранию, показали значительные улучшения при концентрации GO 0,5%.
Основное внимание уделяется коррозионной стойкости и механическим характеристикам
Устойчивость к коррозии оценивалась с помощью электрохимической импедансной спектроскопии и испытаний в камере с солевым туманом. Покрытие с 0,5% GO обеспечивало защиту от коррозии в течение 500 часов, превосходя покрытия с более низким содержанием GO или без него. Кроме того, устойчивость к истиранию увеличилась на 35%, твёрдость достигла 9H, а индекс износа улучшился почти на 30%.
Гидрофобные свойства оксида графена также улучшили противообледенительные свойства покрытий, что ещё раз демонстрирует их универсальность. Эти результаты подчёркивают потенциал гибридов эпоксидной смолы и диоксида кремния для продления срока службы алюминиевых деталей, особенно в суровых условиях.
Источник: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Pages 559–574, 2024