vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2018-54-3-369-375vestich-344Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯTECHNICAL CHEMISTRY AND CHEMICAL ENGINEERINGМЕТОД ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СУПЕРГИДРОФОБНЫХ ПОКРЫТИЙMETHOD OF PREPARATION OF ALUMINUM SURFACE FOR CREATION OF SUPERHYDROPHOBIC COATINGSПисьменскаяА. С.PismenskayaA. S.

Письменская Александра Сергеевна – аспирант

ул. Свердлова, 13 а, 220006, Минск

Alexandra S. Pismenskaya – Postgraduate student

13 a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

as.pismenskaya@mail.ruЧерникА. А.ChernikA. A.

Черник Александр Александрович – канд. хим. наук, доцент, зав. кафедрой

ул. Свердлова, 13 а, 220006, Минск

Alexandr A. Chernik – Ph. D. (Chemistry), Associate Professor, Head of the Departament

13 a, Sverdlov Str., 220006, Minsk

alexachernik@belstu.byКошеварВ. Д.KoshevarV. D.

Кошевар Василий Дмитриевич – д-р хим. наук, профессор, зав. лаб.

Минск, ул. Сурганова, 9/1, 220072, Минск

Vasily D. Koshevar – D. Sc. (Chemistry), Professor, Head of the Laboratory

9/1, Surganov Str., 220072, Minsk

koshevar@igic.bas-net.byБелорусский государственный технологический университет, Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиBelarusian State Technological University, Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский государственный технологический университетBelarusian State Technological UniversityИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus201815092018543369375Copyright © Письменская А.С., Черник А.А., Кошевар В.Д., 20182018Письменская А.С., Черник А.А., Кошевар В.Д.Pismenskaya A.S., Chernik A.A., Koshevar V.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/344

Исследовано влияние режимов отдельных стадий механохимической обработки поверхности алюминия, включающих обезжиривание поверхности ацетоном; травление Al в растворе гидроксида натрия; грубая шлифовка; химическая полировка в щелочном глицериносодержащем растворе; тонкая шлифовка; финишная химическая полировка в щелочном глицериносодержащем растворе. Данные стадии предварительной обработки позволяют оптимизировать процесс получения необходимой шероховатости поверхности для ее последующего электрохимического наноструктурирования. Изменения структуры поверхности алюминия после каждой стадии подготовки контролировались методом оптической микроскопии. Полученные профилограммы после предложенного вида обработки поверхности алюминия свидетельствуют о достижении параметров шероховатости необходимых для проведения последующего наноструктурирования поверхности электрохимическим анодированием.

The influence of the regimes of separate stages of the mechanochemical treatment of the aluminum surface including degreasing of the surface with acetone; etching Al in a solution of sodium hydroxide; coarse grinding; chemical polishing in an alkaline glycerol-containing solution; fine grinding; finishing chemical polishing in an alkaline glycerol-containing solution is investigated. These pre-treatment steps allow to optimize the process of obtaining the necessary surface roughness for its subsequent electrochemical nanostructuring. Changes in the structure of the aluminum surface after each stage of preparation were controlled by optical microscopy. Obtained profilograms after the proposed processing of the surface of aluminum indicate getting the roughness parameters necessary for the subsequent nanostructuring of the surface by electrochemical anodizing.

алюминийоксид алюминияпредварительная подготовкамеханохимическая обработкасупергидрофобные покрытияaluminumaluminapreliminary preparationmechanochemical treatmentsuperhydrophobic coatingsReferencesLong-Yue Meng, Soo-Jin Park. Superhydrophobic carbon-based materials: a review of synthesis, structure, and applications // Carbon letters. – 2014. – Apr. №15(2). – Р. 89–104. https://doi.org/10.5714/cl.2014.15.2.089Long-Yue Meng, Soo-Jin Park. Superhydrophobic carbon-based materials: a review of synthesis, structure, and applications. Carbon letters, 2014, vol. 15(2), рр. 89–104. https://doi.org/10.5714/cl.2014.15.2.089Condensation and freezing of droplets on superhydrophobic surfaces / Oberli L. [et al.]. Journal of Advances in Colloid and Interface Science. – 2014. – Vol. 210. – P. 47–57. https://doi.org/10.1016/j.cis.2013.10.018Oberli L., Caruso D., Hall C., Fabretto M., Murphy P. J., Evans D. Condensation and freezing of droplets on superhydrophobic surfaces. Journal of Advances in Colloid and Interface Science, 2014, vol. 210, pp. 47–57. https://doi.org/10.1016/j. cis.2013.10.018Состав для получения супергидрофобного покрытия: патент RU 2400510 / Л.Б. Бойнович, А.М. Музафаров, А.М. Емельяненко, А.М. Мышковский, А.С. Пашинин, А.Ю. Цивадзе; дата публ. 27.09.2010.Boinovich L. B., Muzafarov A. M., Emelyanenko A. M., Myshkovsky A. M., Pashinin A. S., Tsivadze A. Yu. Composition for the preparation of a superhydrophobic coating. Patent RU no. 2400510, 2010 (in Russian).Противообледенительные свойства супергидрофобных покрытий на алюминии и нержавеющей стали / Л.Б. Бойнович [и др.] // Известия Академии наук. Серия химическая. – 2013. №2. – С. 383387.Boinovich L. B., Domantovsky A.G, Emelyanenko A.M., Miller A.B., Potapov Yu. F., Khodan A. N. Antiicing performance of superhydrophobic coatings on aluminum and stainless steel. Russian Chemical Bulletin, 2013, vol. 62, no 2, pp. 380–387 https://doi.org/10.1007/s11172-013-0049-6.Супергидрофобные покрытия на основе наночастиц диоксида кремния / А.Е. Соломянский [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2013. – Т. 57, №1. – С. 6366.Solomyansky A. E., Zhavnerko G. K.,. Agabekov V. E., Sinkevich Yu. V. Superhydrophobic coatings based on silicon dioxide nanoparticles. Doklady Natsyonal’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2013, vol.57, no. 1, pp. 63–66 (in Russian).Бойнович, Л.Б. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение / Л.Б. Бойнович, А.М. Емельяненко // Успехи химии. – 2008. – Т. 77, №7. – С. 583–600.Boinovich L. B., Emelianenko A. M. Hydrophobic materials and coatings: the principles of creation, properties and applications. Russian Chemical Reviews, 2008, vol. 77, no. 7, pp. 583–600. https://doi.org/10.1070/rc2008v077n07abeh003775Электролит для одновременного обезжиривания и травления алюминия и его сплавов перед анодированием: пат. RU 2395627 / Е.Е. Кравцов, Ю.Ш. Потеева, В.В. Канчин, Н.П. Огородникова, Т.С. Кондратенко; дата публ. 27.07.2010.Ogorodnikova N. P., Kondratenko T. S., Kravtsov E. E., Kanchin V. V., Poiteva Y. S. Electrolyte for simultaneous degreasing and etching of aluminum and its alloys before anodizing. Patent RU no. 2395627. Publ. 27.07.2010 (in Russian).Способ подготовки поверхности проволоки из алюминия и его сплавов под гальванопокрытие: пат. RU 2395627 / И.Б. Крайнов, Н.С. Куприянов, В.Н. Лебедев, Ю.А. Матвеев, С.Н. Потапов, В.К. Турук; дата публ. 22.11.2011.Kupriyanov N. S., Turuk V. K., Lebedev V. N., Potapov S. N., Krainov I. B., Matveev Y. A. The method of preparing the surface of the wire of aluminum and its alloys for electroplating : Patent RU no. 2395627, 2011 (in Russian).Аверьянов, Е.Е. Справочник по анодированию / E.E. Аверьянов. – М.: Машиностроение, 1988. – 224 с.Averyanov E. E. Handbook of anodizing. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1988. 224 p. (in Russian).Профили алюминиевые специальные. Сортамент. Технические требования. ГОСТ 18591-91. – Взамен ГОСТ 18591-73 1991.; введ. 01.01.93. – Москва: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 2004. – 3 с.GOST 18591-91 Special aluminum profiles. Assortment. Specifications. Moscow, Committee of standardization and Metrology of the USSR, 2004. 3 p. (in Russian).Лукъянов, К.Ю. Повышение эффективности отделочной обработки деталей из алюминия и его сплавов / К.Ю. Лукъянов // Стин. – 2013. – №2. – С. 33–35.Lukyanov K. Yu. Increase of efficiency of finishing processing of details from aluminum and its alloys. STIN [Stanking tools], 2013, no. 2, pp 33–35 (in Russian).Пашенцев, А.Б. Комбинированная обработка деталей из алюминиевых сплавов / А.Б. Пашенцев, А.Н. Журавлев // Стин. – 2007. – №3. – С. 40.Pashentsev A. B., Zhuravlev A. N. Combined machining of aluminum alloy parts. STIN [Stanking tools], 2007, no 3, pp. 40 (in Russian).Смазочно-охлаждающая жидкость для шлифования алюминия и его сплавов: пат. RU 2017801 / В.Н. Чернин, Н.Н. Цмакалова, Т.Г. Шаповалова, М.П. Югова, И.Б. Меляускас, Й.Й. Клибас, А.С. Ильгюс, С.Н. Клишин; дата публ. 15.08.1994.Chernin V. N., Tsmakalova N. N., Shapovalova T. G., Yugova M. P., Meliauskas I. B., Klybas J. Y., Ilgus A. S., Klishin S. N. Lubricating-cooling liquid for grinding aluminum and its alloys. Patent RU no. 2017801. (in Russian).Почерников, В.И. Научно-практические аспекты солюбилизации концентрированных растворов натриевых солей жирных кислот / В.И. Почерников // Науч. журн. НИУ ИТМО. Сер. Процессы и аппараты пищевых производств. – 2010. – №2. – С. 165–173.Pochernikov V. I. Scientific and practical aspects of solubilization of concentrated solutions of sodium salts of fatty acids. Nauchnyi zhurnal NIU ITMO Seriya “Protsessy i apparaty pishchevykh proizvodstv” = Scientific journal NRU ITMO Series “Processes and Food Production Equipment”, 2010, no. 2, pp. 165–173 (in Russian).Ерочкин, Г.М. Электролит для электрохимической обработки: патент RU 2471595 / Г.М. Ерочкин, С.А. Афанасов; дата публ. 10.01.2013.Yerochkin G. M, Afanasov S. A. Electrolyte for electrochemical treatment. Patent RU no. 2471595, 2013 (in Russian).Электролит для плазменно-электролитного полирования изделий из алюминия и его сплавов: патент BY 7291 / И.С. Куликов, А.Я. Каменев, В.Л. Ермаков, С.В. Ващенко, Л.А. Климова ; дата публ. 30.03.2003.Kulikov I. S., Kamenev A. Ya., Ermakov V. L., Vashchenko S. V., Klimova L. A. Electrolyte for plasma-electrolytic polishing of aluminum and its alloys. Patent Republic of Belarus no. 7291, 2003 (in Russian).Попов, И.Г. Шероховатость поверхности деталей. Обработка профилограммы: методические указания к лабораторной работе / И.Г. Попов, С.Ю. Сидоров. – Самара: Самар. гос. аэрокосм. ун-т, 2006. – 20 с.Popov I. G., Sidorov S. Yu. Surface roughness of parts. Treatment of the profilogram. Samara, Samara State Aerospace University, 2006. 20 p. (in Russian).Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт / А.Н. Табенкин, С.Б. Тарасов, С.Н. Степанов ; под ред. Н.А. Табачниковой. – СПб.: Изд-во Санкт-Петербур. политехн. ун-та, 2007. – 136 с.Tabenkin A. N., Tarasov S. B., Stepanov S. N.; Tabachnikova N. A. (ed) Roughness, waviness, profile. International experience. Saint-Petersburg, Publishing house of Polytechnic University, 2007. 136 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.