Установление закономерностей осаждения и изучение свойств пленок, полученных в низкотемпературной плазме углеводородов. Исследование влияния кратности связи и ароматической структуры молекул гексана, этилена и бензола на формирование полимерных покрытий.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук ФОРМИРОВАНИЕ И ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ЖЕЛЕЗЕ В НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ УГЛЕВОДОРОДОВ Работа выполнена в Физико-техническом институте УРО РАН (г. Официальные оппоненты: доктор химических наук, профессор Цыганкова Людмила Евгеньева, кандидат химических наук Копылова Елена Юрьевна Защита диссертации состоится «23 » декабря 2008 г. в 1300 часов на заседании диссертационного совета Д 212.260.06 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу: 392000, г.Такие покрытия легко получить путем варьирования режимов плазмообработки, типов мономеров (в том числе и таких, которые не подвергаются полимеризации по традиционным механизмам - насыщенные углеводороды). Исследование механизма формирования и защитных свойств полимерных покрытий, полученных на железе в низкотемпературной плазме углеводородов: гексана, этилена и бензола. Установление закономерностей осаждения и изучение свойств пленок (рельеф, толщина, скорость осаждения, прочность, полярность поверхности, проницаемость, гидрофильность), полученных в НТП указанных выше углеводородов, в зависимости от продолжительности плазмообработки. Показано, что по противокоррозионному эффекту и стабильности защитных свойств покрытий, полученных в плазме, полимеробразующие углеводороды можно расположить в ряд: бензол > гексан ? этилен. Механизм формирования полимерных покрытий, осажденных на железе в плазме непредельных (этилен) и ароматических (бензол) углеводородов.Выявлены закономерности формирования полимерных пленок в низкотемпературной плазме углеводородов (гексана, этилена и бензола) на железе. Показано, что механизм формирования пленок независимо от вида плазмообразующего углеводорода одинаков и включает следующие стадии: - формирование сплошных однородных пленок, повторяющих рельеф подложки; Начало второй стадии соответствует максимальной скорости осаждения покрытия и критическим значениям температуры пленки, зависящим от типа углеводорода; Наибольшие различия в скорости осаждения пленок для исследованных плазмообразующих веществ наблюдаются на начальных этапах процесса плазмополимеризации. Образование адгезионных связей на границе «металл-полимер» в случае использования в качестве полимеробразующих веществ этилена и гексана происходит в начальный момент времени и количество их практически не зависит от времени плазмообработки.
План
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ
1. А.М. Ляхович Н.В. Лялина. Формирование полимерных пленок в низкотемпературной плазме этилена. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2008. - № 5. - C. 88-92.
2. А.М. Ляхович, А.В. Сюгаев, Н.В. Лялина, С.М. Решетников. Циклическая вольтамперометрия как метод моделирования долговременной эксплуатации системы “металл - полимерное покрытие». // Коррозия: материалы, защита. - № 8. - 2008. - C. 40-43.
3. В.И. Кодолов, А.М. Ляхович, Н.В. Лялина и др. Исследование процессов образования металлсодержащих и углеродных наноструктур в нанореакторах поливинилового спирта на ранних стадиях // Химическая физика и мезоскопия. - 2007. - Т. 9. - № 4. - C. 422 - 429.
4. Н.В. Лялина, А.В. Сюгаев, А.М. Ляхович, С.М. Решетников. Методика исследования защитных свойств полимерных покрытий при моделировании долговременной эксплуатации системы металл-покрытие в быстро меняющихся условиях среды // Вестник Удмуртского Университета. Серия: химия. - 2007. - №8. - C. 35-42.
5. Н.В. Лялина, А.А. Шаков, А.М Ляхович, Н.В. Овчинников. Влияние влажности среды измерения на значения краевых углов смачивания поверхностей с различной гидрофильностью. // Вестник Удмуртского Университета. Серия: химия. - 2008. - № 8. - С. 113-124.
6. Н.В. Лялина, А.М. Ляхович, А.А. Шаков. Формирование полимерных пленок в низкотемпературной плазме непредельных углеводородов. // Труды XVIII Международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью - 2007». - 24-28 августа 2007. - Звенигород. - Т.3. - С. 209-212.
7. А.М. Ляхович, М.А. Широбоков, Н.В. Лялина. Особенности механизмов осаждения полимерных пленок в низкотемпературной плазме гептана. // Труды XVIII Международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью-2007».-24-28 августа 2007.-Звенигород.-Т.3.-С. 213-216.
8. Н.В. Лялина, А.А. Шаков, А.М. Ляхович. Формирование защитных наноразмерных полимерных покрытий в низкотемпературной плазме непредельных углеводородов. // Сборник материалов. III Международная школа «Физическое материаловедение». «Наноматериалы технического и медицинского назначения». - 24-28 сентября 2007. - Самара, Ульяновск, Тольятти, Казань. Тольятти. - С. 113-114.
9. Н.В. Лялина, А.А. Шаков, А.М. Ляхович, С.М. Решетников. Электрохимическое растворение металла в наноразмерной системе «железо-полимерная пленка» как метод вскрытия межфазного слоя. // Тезисы II Научно-практической конференции «Проблемы механики и материаловедения». - 14-15 июня 2006. - Ижевск. - C. 25-26.
10. Н.В. Лялина, А.А. Шаков, А.М. Ляхович. Исследование проницаемости и свойств поверхности полимерных пленок, полученных в низкотемпературной плазме этилена. // Сборник тезисов и докладов. VI Конференция молодых ученых «КОМУ-2006». - 20-24 ноября 2006. - Ижевск. - С. 34.
11. Н.В. Лялина, А.М. Ляхович, А.А. Шаков, С.М. Решетников. Физико-химические свойства наноразмерных пленок, полученных в плазме этилена. // Тезисы всероссийской конференции «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии». - 27-29 июня 2007. - Ижевск. - С. 63.
12. Н.В. Лялина, А.А. Шаков, А.М. Ляхович, Н.В. Овчинников. К вопросу об измерении поверхностной энергии наноразмерных пленок. // Тезисы всероссийской конференции «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии». - 27-29 июня 2007. - Ижевск. - С.66.
13. Н.В. Лялина, А.В. Сюгаев, А.М. Ляхович, С.М. Решетников. Использование наноразмерных полимерных пленок, полученных в плазме углеводородов, в качестве защитных покрытий. // Тезисы всероссийской конференции «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии». - 27-29 июня 2007. - Ижевск. - С. 64.
14. А.М. Ляхович, А.А. Шаков, Н.В. Лялина. Проблемы и возможности АСМ - исследования полимерных материалов. // Тезисы XV Российского симпозиума по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел «РЭМ - 2007». - 4-7 июня 2007. - Черноголовка. - ИПТМ РАН. - С. 37.
15. Н.В. Лялина, А.В. Сюгаев, А.М. Ляхович, С.М. Решетников. Коррозионное поведение железа, покрытого плазмополимеризованными пленками // Тезисы IV-ой Всероссийской конференции ФАГРАН-2008. "Физико-химические процессы в конденсированных средах и на межфазных границах". - 6-10 октября 2008. - Воронеж. С. 56.