Баклан Д. В. Одержання мікро- та нанотекстурованих водовідштовхуючих органо-мінеральних поверхонь

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0823U100732

Здобувач

Спеціальність

  • 161 - Хімічні технології та інженерія

Спеціалізована вчена рада

ДФ 26.002.36; ID 2310

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

Дисертація присвячена встановлення закономірностей одержання текстурованих поверхонь з високим водовідштовхуючими властивостями, порівнянню та оцінці ефективності поверхонь отриманих екстрактивним методом, що полягає у абляції фемтосекундним лазером, та адитивним методом, що полягає у пневматичному напиленню для отримання органо-мінерального покриття, у якому текстура формується частинками наповнювачів. У роботі вперше встановлено, що текстури створені за допомогою абляції фемтосекундним лазером на анодованому алюмінії марки 6063 мають рівну поверхню без нанорівня, але на неанодованому алюмінії текстура отримується з ієрархічною структурою, що дозволяє збільшити кут змочування. Було вперше описана послідовність руйнування при комплексній дії УФ випромінювання та потоку води для текстурованих нано- та мікрочастинками наповнювачів поверхонь у полімерних композиціях, де першим зазнає впливу полімер, що призводить до утворення полярних груп на поверхні, далі відбувається руйнування органічного модифікатора на поверхні частинок наповнювача, а потік води спричиняє відрив частинок, що призводить до втрати гідрофобності за рахунок збільшення концентрації полімеру. Вперше продемонстровано можливість поєднання екстрактивного методу для створення мікротекстури з адитивним методом для створення нанотекстури та оцінено отримані водовідштовхуючі властивості та стабільність гідрофобного стану. Вперше показано послідовність руйнування ієрархічних покриттів у яких використовується нанонаповнювач та дві фракції мікронаповнювача в умовах абразивного зносу потоком частинок кварцу, де спершу відбувається абляція нанорозмірного наповнювача, що збільшує кут скочування води, а далі утворюються та збільшуються тріщини на поверхні, що призводить до відшарування композиції. У роботі запропоновано способи одержання водовідштовхуючих поверхонь екстрактивним методом на поверхні анодованого та неанодованого алюмінію. Продемонстровано та випробувано методи отримання гідрофобних органо-мінеральних поверхонь, що мають мікро- та нанотекстуру. Сформульовані під час виконання роботи наукові положення та експериментальні підходи було впроваджено у курс «Експлуатаційна надійність композиційних матеріалів», освітньо-професійної програми другого (магістерського) рівня вищої освіти «Хімічні технології неорганічних в'яжучих речовин, кераміки, скла та полімерних і композиційних матеріалів» на кафедрі ХТКМ КПІ ім. Ігоря Сікорського за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія». Подано заявку на патент України на корисну модель № u202301147.

Публікації

Baklan, D. (2023). Determination of the resistance of water-repellent properties to ultraviolet radiation on self-hydrophobized surface textures of AISI 304 steel. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(70), 6–9. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.277986

Myronyuk, O., Baklan, D., Glukhovsky, V. (2022). Aspects of wetting of hydrophobized surfaces textured by a femtosecond laser. Herald of Khmelnytskyi National University. Technical Sciences, 313(5), 52–55. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2022-313-5-52-55

Myronyuk, O., Baklan, D. (2022). Aging analysis of textured water-repellent coatings under ultraviolet radiation and water. Technology Audit and Production Reserves, 4(3(66), 12–15. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.263528

Миронюк, O.В., Баклан, Д.В., Новосельцев, А.В. (2021). Оцінка поверхневої енергії твердих тіл з використанням двокомпонентних сумішей пробних рідин. Вісник Хмельницького національного університету, 297(3), 81–86. https://doi.org/10.31891/2307-5732-2021-297-3-81-86

Миронюк, О.В., Баклан, Д.В. (2021). Визначення поверхневої енергії стохастичних супергідрофобних структур на основі карбонату кальцію. Вчені записки ТНУ імені В.І. Вернадського. Серія: Технічні науки, (4), 204–209. https://doi.org/10.32838/2663-5941/2021.4/31

Myronyuk, O., Baklan, D., Nudchenko, L. (2020). Evaluation of the surface energy of dispersed aluminium oxide using Owens-Wendt theory. Technology Audit and Production Reserves, 2(1(52), 25–27. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2020.200756

Myronyuk, O., Baklan, D., Vasilyev, G. S., Rodin, A. M., Vanagas, E. (2022). Wetting patterns of liquid-repellent femtosecond laser textured aluminum surfaces. Coatings, 12(12), 1852. https://doi.org/10.3390/coatings12121852

Myronyuk, O., Baklan, D., Yong, Z., Rodin, A. M. (2022). Complex destruction of textured waterrepellent coatings under the influence of UV and water flow. Materials Today Communications, 33, 104509. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.104509

Myronyuk, O., Raks, V. A., Baklan, D., Vasyliev, G., Vanagas, E., Kurdil, N., Sivolapov, P. (2021). Water repellent coatings with hierarchal structures obtained on anodized aluminum with femtosecond laser ablation. Applied Nanoscience, 12(3), 523–531. https://doi.org/10.1007/s13204-021-01697-8

Myronyuk, O., Dudko, V., Baklan, D., Melnyk, L. (2017). Study of structure influence on wear resistance of hierarchial superhydrophobic coatings. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(12 (87), 44–49. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.103028

Файли

Схожі дисертації