- Код статьи
- 10.31857/S0023291223600335-1
- DOI
- 10.31857/S0023291223600335
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 85 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 277-286
- Аннотация
- Создание скользких покрытий на основе пористых гидрофобных или гидрофильных материалов, заполненных низколетучими вязкими жидкостями (лубрикантами) является одним из наиболее активно развиваемых направлений материаловедения полифункциональных покрытий. В этой работе мы исследовали возможность использования двух кремнийорганических жидкостей различной полярности, бис(трифторметилсульфонил)имидной дикатионной ионной жидкости и силиконового масла, в качестве лубрикантов для создания скользких покрытий, снижающих адгезию твердых и жидких водных осадков на подложках из оксида алюминия. Для проведения расчетов устойчивости пленок таких лубрикантов на основе теории вандерваальсовых сил нами были исследованы дисперсии показателей преломления и диэлектрические свойства жидкостей в области микроволновой релаксации. На основе полученных экспериментальных данных были рассчитаны спектры диэлектрических проницаемостей лубрикантов в функции мнимой частоты для всего спектрального интервала и вклад вандерваальсовых сил в устойчивость изотерм расклинивающего давления пленок лубрикантов на гидрофобных и гидрофильных подложках оксида алюминия. Полученные в данной работе изотермы расклинивающего давления позволяют рассматривать при создании скользких покрытий использование исследованной ионной жидкости в качестве более долговечного лубриканта, чем силиконовое масло, поскольку пленки ионных жидкостей при замене паровой фазы на водную среду не теряют устойчивость для более широкого интервала толщин.
- Ключевые слова
- Дата публикации
- 01.05.2023
- Год выхода
- 2023
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 30
Библиография
- 1. Kreder M.J., Alvarenga J., Kim P., Aizenberg J. Design of anti-icing surfaces: Smooth, textured or slippery? // Nature Reviews Materials. 2016. V. 1. № 1. P. 15003. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2015.3
- 2. Emelyanenko K.A., Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Review of the state of the art in studying adhesion phenomena at interfaces of solids with solid and liquid aqueous media // Colloid Journal. 2022. V. 84. № 3. P. 265–286. https://doi.org/10.1134/S1061933X22030036
- 3. Peppou-Chapman S., Hong J.K., Waterhouse A., Neto C. Life and death of liquid-infused surfaces: A review on the choice, analysis and fate of the infused liquid layer // Chemical Society Reviews. 2020. V. 49. № 11. P. 3688–3715. https://doi.org/10.1039/D0CS00036A
- 4. Scarratt L.R.J., Zhu L., Neto C. How slippery are slips? Measuring effective slip on lubricated surfaces with colloidal probe atmoc force microscopy // Langmuir. 2019. V. 35. № 8. P. 2976–2982. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b03767
- 5. Emelyanenko K.A., Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. Disjoining pressure analysis of the lubricant nanofilm stability of liquid-infused surface upon lubricant depletion // Journal of Colloid and Interface Science. 2022. V. 618. P. 121–128. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.03.047
- 6. Ganne A.A. On the issue of the stability of water-repellent infusion liquids on hydrophilic and hydrophobic silica substrates // Colloid Journal. 2022. V. 84. № 4. P. 411–415. https://doi.org/10.1134/S1061933X22040068
- 7. Krasovskiy V.G., Glukhov L.M., Chernikova E.A., Kapustin G.I., Gorbatsevich O.B., Koroteev A.A., Kustov L.M. Dicationic polysiloxane ionic liquids // Russian Chemical Bulletin. 2017. V. 66. № 7. P. 1269–1277. https://doi.org/10.1007/s11172-017-1884-7
- 8. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985.
- 9. Boinovich L.B. Long-range surface forces and their role in the progress of nanotechnologies // Russian Chemical Reviews. 2007. V. 76. № 5. P. 471–488. https://doi.org/10.1070/RC2007v076n05ABEH003692
- 10. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред: Теоретическая физика: в 10 томах. Т. 8. М.: Наука, 1982.
- 11. Parsegian V.A. Van der Waals Forces: A Handbook for Biologists, Chemists, Engineers, and Physicists. Cambridge University Press, 2005. https://doi.org/10.1017/CBO9780511614606
- 12. Hough D.B., White L.R. The calculation of Hamaker constants from Liftshitz theory with applications to wetting phenomena // Advances in Colloid and Interface Science. 1980. V. 14. № 1. P. 3–41. https://doi.org/10.1016/0001-8686 (80)80006-6
- 13. Boinovich L.B., Emel’yanenko A.M. Alkane films on water: Stability and wetting transitions // Russian Chemical Bulletin. 2008. V. 57. № 2. P. 263–273. https://doi.org/10.1007/s11172-008-0041-8
- 14. Fernández-Varea J.M., Garcia-Molina R. Hamaker constants of systems involving water obtained from a dielectric function that fulfills the f sum rule // Journal of Colloid and Interface Science. 2000. V. 231. № 2. P. 394–397. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7140
- 15. Bergström L. Hamaker constants of inorganic materials // Advances in Colloid and Interface Science. 1997. V. 70. P. 125–169. https://doi.org/10.1016/S0001-8686 (97)00003-1
- 16. Faure B., Salazar-Alvarez G., Bergström L. Hamaker constants of iron oxide nanoparticles // Langmuir. 2011. V. 27. № 14. P. 8659–8664. https://doi.org/10.1021/la201387d
- 17. Boinovich L., Emelyanenko A. Wetting behaviour and wetting transitions of alkanes on aqueous surfaces // Advances in Colloid and Interface Science. 2009. V. 147–148. P. 44–55. https://doi.org/10.1016/j.cis.2008.10.007
- 18. Havriliak S., Negami S. A complex plane representation of dielectric and mechanical relaxation processes in some polymers // Polymer. 1967. V. 8. P. 161–210. https://doi.org/10.1016/0032-3861 (67)90021-3
- 19. Masuda T., Matsuki Y., Shimoda T. Spectral parameters and Hamaker constants of silicon hydride compounds and organic solvents // Journal of Colloid and Interface Science. 2009. V. 340. № 2. P. 298–305. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.08.028
- 20. Boinovich L.B., Modin E.B., Sayfutdinova A.R., Emelyanenko K.A., Vasiliev A.L., Emelyanenko A.M. Combination of functional nanoengineering and nanosecond laser texturing for design of superhydrophobic aluminum alloy with exceptional mechanical and chemical properties // ACS Nano. 2017. V. 11. № 10. P. 10113–10123. https://doi.org/10.1021/acsnano.7b04634
