Исследование: автомобили ржавеют из-за дождя, разъедающего краску электроразрядами

Немецкие ученые из Института полимеров Макса Планка обнаружили ранее неизвестный механизм коррозии металлов под действием дождя. Оказывается, капли воды способны накапливать электрический заряд до 9000 вольт и пробивать защитные лакокрасочные покрытия, вызывая коррозию. Таким образом, для автомобилей оказалась опасной не только грязь и соль на дорогах, но и обыкновенный дождь.

Процесс, названный «скользящей электризацией», запускается, когда капля скатывается по изолирующей поверхности — листу растения, пластику, стеклу или окрашенной стене. При контакте и трении происходит обмен зарядами, аналогичный тому, как электризуется воздушный шарик при трении о волосы. Капля уносит с собой положительный заряд, оставляя на поверхности отрицательный.

В эксперименте ученые пропускали капли с добавлением соли (для имитации дождевой воды) по листьям, ПВХ-панелям и стеклу, а затем позволяли им падать на медную пластину, покрытую тонкой пленкой тефлона толщиной 60 нм. После 3 тыс. попаданий на поверхности покрытия образовались микроскопические кратеры, доходящие до металла. В контрольной группе, где капли падали сразу, минуя скольжение, повреждений не возникло.

Разгадка в том, что заряженная капля и металл создают электрическое поле. При сближении напряженность поля растет, и в момент касания происходит пробой изоляции — микроскопический разряд, который прожигает лакокрасочное покрытие. Высокоскоростная съемка показала, что в этот момент нижняя часть капли вытягивается в конус, характерный для сильных электростатических полей.

Как отметил один из авторов исследования Чжунъюань Ни, «заряженные капли — не новое явление, но последние 200 лет на это не обращали внимания». Раньше коррозию от дождя объясняли кислотностью или абразивным действием.

Хотя реальные защитные слои на автомобилях значительно толще 60 нм, обнаруженный механизм требует пересмотра подходов к антикоррозионной защите. Среди предложений ученых — создание покрытий с более высокой диэлектрической прочностью и разработка поверхностей, снижающих электризацию капель.

Читайте также:

—

—

—