| 1. | Наименование проекта | Многофункциональные, высокопрочные, гидрофобные и супергидрофобные покрытия металлических поверхностей, получаемые воздушно-плазменным микропорошковым напылением |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | АААА-А20-120021290039-9 |
| 3. | Исполнитель | Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - наука |
| 5. | Заказчик | РФФИ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Поисковая НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Транспортные и космические системы |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | |
| 13. | Общее тематическое направление | |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Борьба с обледенением является актуальной проблемой в отраслях авиационного, морского и наземного транспорта, в работе морских нефтяных платформ, электростанций и линий электропередач. Особую важность эта проблема приобретает в настоящее время в связи с развитием крупных инфраструктурных проектов в арктических регионах России. Для придания гидрофобных свойств материалам обычно используются специальные покрытия на жидкофазной и полимерной основе, проблема которых заключается в том, что после определенного временного периода их действие заканчивается. Подавляющее большинство используемых сегодня гидрофобных покрытий обладают низкой механической прочностью (теряют гидрофобные свойства при абразивном воздействии), в отличие от металлов или керамики. Особенностью предлагаемого способа является то, что водоотталкивающие свойства материалов обеспечиваются не за счет использования фторорганических материалов с низкой поверхностной энергией, а нанесением покрытий на металлической основе с управляемой структурой шероховатости. Суть метода заключается в формировании такого рельефа поверхности, который минимизирует площадь контакта с жидкостью (гетерогенное смачивание в режиме Касси-Бакстера), и тем самым повышает водоотталкивающие свойства поверхности. В данном проекте предполагается провести исследования нового способа получения гидрофобных и супергидрофобных металлических и керамических поверхностей, основанного на воздушно-плазменном напылении микро- и нанопорошков. Преимуществом предлагаемого плазменного метода является его высокая производительность в сочетании с многофункциональностью получаемых гидрофобных и супергидрофобных покрытий. Научная новизна проекта заключается в разработке нового способа получения покрытий на металлической основе методами комбинированного плазменного порошкового и суспензионного напыления; проведении расчетно-экспериментальных исследований, направленных на создание математических методов описания рельефа шероховатых поверхностей; и построении моделей для прогнозирования адекватных практике зависимостей угла смачивания от наноструктурных особенностей рельефа шероховатости. Предполагается изучить механизмы повышения контактного угла смачивания до 155 градусов (и выше), а также уменьшения угла скатывания капель воды ≤8 градусов за счет формирования полимодальной структуры микровыступов на поверхности; исследовать устойчивость и долговечность свойств гидрофобности и супергидрофобности покрытий в условиях изменяющихся давления, температуры и влажности окружающей среды. |
| 17. | Начало проекта | 13.04.2019 |
| 18. | Завершение проекта | 12.04.2021 |