В последние два десятилетия создание гидрофобных и супергидрофобных покрытий на металлах и практическое применение этих покрытий для самоочистки, защиты от обледенения, разделения масляно-водяной смеси и особенно для защиты от коррозии интенсивно обсуждались в исследовательском сообществе. В этом обзоре рассматриваются металлы и их соответствующая защита от коррозии в различных условиях (в воде, в хлоридных растворах, в атмосфере с агрессивными компонентами) с помощью супергидрофобных материалов и методов их изготовления. Рассматриваются как технологически более совершенные методы, основанные на лазерном текстурировании поверхности металла или плазменном травлении для создания многомодальной шероховатости с последующим нанесением слоя вещества с низкой поверхностной энергией, в первую очередь, фтороксисиланов, так и более простые, обычно экологически чистые и менее затратные подходы, основанные на химическом травлении поверхности металла, химическом или электрохимическом осаждении металлов одинаковой или разной природы с последующей обработкой гидрофобизирующими агентами, такими, как миристиновая или стеариновая кислоты. Исследования антикоррозионных свойств покрытий проводились преимущественно методами электрохимической поляризации и электрохимической импедансной спектроскопии, а в редких случаях – прямыми коррозионными испытаниями. В настоящем обзоре основное внимание уделено защите железа, сталей, меди, цинка, алюминия и магния.

В настоящей работе исследована возможность повышения коррозионной стойкости технически чистого магния путем последовательной обработки в водных растворах 8 мМ олеата натрия и 8 мМ смеси натриевых солей алкенилянтарных кислот, водящих в состав антикоррозионой присадки КАП-25. Оценено влияние подготовки поверхности перед нанесением ингибиторов и последовательности их нанесения. Показано, что при послойной обработке наиболее эффективной защиты можно достичь в случае нанесения олеата натрия первым слоем, а увеличение толщины оксидно-гидроксидного подслоя оказывает неоднозначное влияние на эффективность исследованных покрытий и в большей степени повышает защитные свойства пленок индивидуальных соединений.

Алюминиевые сплавы являются крайне востребованными в различных областях промышленности. В современном мире, когда большой упор идет на экологичность и использование вторично переработанных ресурсов, выгодную роль занимают сплавы, созданные на основе вторичного металла. Такие сплавы могут отличаться существенным разбросом количества легирующих элементов. Алюминиевый сплав 1105, который изготавливается из вторичного алюминия, содержит в своём составе Mg и Cu и характеризуется высоким содержанием примесных элементов (Fe, Si, Zn). Интерметаллидные фазы, содержащиеся в сплаве, снижают его коррозионную стойкость. Современные методы противокоррозионной защиты могут помочь более широкому распространению сплава 1105 в различных конструкциях. Среди различных методов конверсионные покрытия, получаемые методом химического оксидирования, являются простым и экономичным способом защиты от коррозии. Целью данной работы было увеличение защитных свойств бесхроматных конверсионных покрытий ИФХАНАЛ-3, путем их модификации нитратами и нитритами. Одной из главных проблем конверсионных покрытий на алюминиевом сплаве 1105 является их повышенная дефектность на микроуровне. Применение нитрат и нитрит соединений обеспечивает более эффективное образование конверсионного покрытия на поверхности сплава, что позволяет усилить их коррозионную стойкость.

Изучены пассивирующие и защитные свойства антиржавейных присадок КАП-25 и В-15/41 на низкоуглеродистой стали Ст3 в водных хлоридных и боратно-буферных растворах. Обе присадки способны самопроизвольно пассивировать стальной электрод и облагораживать потенциал локальной депассивации Ст3 в боратном буферном растворе с добавкой 0,01 М NaCl. Наиболее высокими пассивирующими свойствами обладает присадка В-15/41, у которой при 8 ммоль/л защитный эффект составляет 0,22 В. Композиции изучаемых присадок с 2-МБТ (9:1) оказывают более высокое защитное действие на низкоуглеродистой стали, чем сами индивидуальные вещества. В 0,01 М хлоридных растворах при 7 ммоль/л В-15/41+2-МБТ (9:1) Ст3 полностью защищена от коррозионного разрушения в течение 7 суток. Для полной защиты стали композицией NaКАП-25+2-МБТ (9:1) требуется 8 ммоль/л в 0,01 М растворе NaCl.

Коррозия технических конструкционных материалов, в том числе сталей различных классов и марок, протекает по локальному механизму. В условиях эквипотенциальности поверхности корродирующего металла это объясняется различными скоростями растворения при одном и том же потенциале многочисленных фазовых составляющих, являющихся элементами структуры. При оценке скорости коррозии стали необходимо рассматривать совместное влияние структурного и структурно-фазового состава и учитывать его возможные изменения в процессе длительной эксплуатации.

Изучено адсорбционное, защитное и пассивирующее действие натриевых солей дикарбоновых кислот (сукцината, итаконата, адипината и азелаината) и их композиций с 2-меркаптобензотиазолом (2-МБТ) в нейтральных хлоридных растворах. При адсорбционном исследовании итаконата, сукцината натрия и азелаината натрия на окисленной поверхности цинка при потенциале Е = 0,2 В получены изотермы адсорбции с величинами свободной энергии адсорбции (-DGa0) = 74,3; 59,4 и 73,5 кДж/моль, соответственно. Поляризационные исследования цинка в присутствии 0,5 ммоль/л сукцината натрия приводят к самопроизвольной пассивации цинка, но с увеличением его концентрации растет и плотность тока анодного растворения. Итаконат, адипинат и азелаинат натрия не способны пассивировать цинк во всей исследованной области концентраций. Коррозионные испытания цинка в 0,01 М NaCl водном растворе в течение 7 суток показали, что лучшей защитной способностью обладает смесь адипината натрия с 2-МБТ (9:1): при Син = 5 ммоль/л наблюдается полная защита цинка в течение 7 суток. Композиция сукцината натрия с 2-МБТ (4:1), итаконата натрия с 2- МБТ (4:1) и азелаината натрия с 2-МБТ (9:1) при Син = 10 ммоль/л полностью защищают цинк от разрушения в 0,01 М водном хлоридном растворе.

Изучена кинетика коррозии латуни ЛК62-0.5 в свободно аэрируемых растворах уксусной кислоты (0.25−8.0 M), а также влияние на этот процесс конвективного фактора среды и добавки замедлителя коррозии – катамина АБ. Ускоряющее действие на коррозию латуни в исследуемых средах, включая растворы, содержащие катамин АБ, оказывает присутствие продукта коррозии – катионов Cu(II). Зависимость скорости коррозии латуни от конвективного фактора в свободно аэрируемых растворах кислот и растворах кислот, содержащих катионы Cu(II), формально описывается уравнением вида k = a+b·n1/2, где a и b – эмпирические параметры, n – частота вращения пропеллерной магнитной мешалки, перемешивающей раствор. В растворах уксусной кислоты, включая перемешиваемые среды, содержащие катионы Cu(II), скорость коррозии латуни не превышает 0.91 г/(м2·ч). В тех же средах, содержащих добавку катамина АБ, скорость коррозии латуни не выше 0.14 г/(м2·ч). Учитывая низкую скорость коррозии латуни в ингибированных кислых средах полученный результат представляет практический интерес.

Цель данного исследования – разработка нового нанокомпозитного летучего ингибитора коррозии (ZIF-AD) низкоуглеродистой стали за счет реакции между аспарагиновой кислотой и ди-н-бутиламином (AD) на цеолитном имидазолатном каркасе (zeolitic imidazolate framework-8, ZIF-8). Пористая структура ZIF-8 способствует распределению молекул аспарагиновой кислоты, уменьшая их агломерацию и повышая летучесть. Ингибирующее действие ZIF-AD в условиях окружающей среды достигается благодаря летучести этого соединения и его способности к адсорбции. Показано, что при использовании ингибитора на поверхности стали образуется защитная пленка, эффективно подавляющая катодную реакцию. Полученные результаты показывают, что ZIF-AD может потенциально использоваться в качестве высокоэффективного ингибитора коррозии низкоуглеродистой стали в атмосферных условиях.

Эллипсометрическим методом исследовано взаимное влияние различных функциональных органических добавок в сульфатном электролите меднения при совместной адсорбции на поверхности медного электрода. В работе с использованием эллипсометрического метода изучена кинетика адсорбции на меди из сульфатного раствора трехкомпонентных смесей, составленных из органических добавок (Ингибиторы) – ПЭГ-8000 и ПЭГ-115, (Выравниватель) – Янус зеленый Б (ЯЗ), (Блескообразователи) – Авангард и АФДС (бис(2-аминофенил)дисульфид), имеющего в своей структуре дисульфидную связь. Сравнивая влияние Авангарда и АФДС на адсорбцию трехкомпонентной смеси, отметили более высокое стимулирующее действие на адсорбцию добавки АФДС.