Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 110815 10.55421/3034-4689_2025_28_11_125 2. Химическая технология 2. Chemical Technology 2. Химическая технология METHOD FOR FORMING POROUS SMART COATINGS AND EXPERIMENTAL-THEORETICAL METHOD FOR DETERMINING THEIR STIFFNESS PROPERTIES СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ПОРИСТЫХ SMART ПОКРЫТИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИХ ЖЕСТКОСТНЫХ СВОЙСТВ Якупов С. Н. Yakupov S. N. Якупов Н. М. Yakupov N. M. Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» Россия Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» Russian Federation Институт механики и машиностроения ФИЦ КазНЦ РАН Россия Институт механики и машиностроения ФИЦ КазНЦ РАН Russian Federation 23 12 2025 23 12 2025 28 11 125 129 23 12 2025 https://elibrary.ru/item.asp?id=83285760

Защитные пленочные и мембранные покрытия находят широкое применение во всех отраслях. Создаются smart (функциональные) покрытия различного назначения, позволяющие эффективно решать многие проблемы, в частности проблему защиты от коррозии. Благодаря распространению 3D-печати необходимые свойства покрытий обеспечиваются путем разработки сложных композиционных структур, которые формируются непосредственно на поверхностях сложной формы. Целью статьи является разработка способа формирования композиционного покрытия аналога «smart» покрытия, а также метод определения их жесткостных свойств. Для защиты от коррозии разрабатываются покрытия со встроенными капсулами, содержащие различные ингибиторы. Однако при этом возникают трудности с формированием и заполнением капсул различными ингибиторными веществами. Предлагается способ создания smart покрытия для защиты от коррозии, используя пористые мембраны, которые насыщаются соответствующим составом, и покрываются тонкой пленкой для сохранения ингибитора. При создании smart - покрытия возникает необходимость оценки механических свойств покрытий, а также исследования закономерностей изменения свойств покрытий под воздействием различных факторов, в частности, изменение механических свойств пористой мембраны при насыщении жидкостью. При исследовании покрытий, имеющих сложную структуру, малоэффективны инденторные методы и стандартный одноосный способ испытании. Эффективным методом является экспериментально - теоретический метод, основанный на синтезе экспериментальных данных и теоретических соотношений, полученных из нелинейной теории тонких оболочек. На базе этого метода выполнен широкий спектр исследований по оценки жесткостных свойств различных покрытий. На базе экспериментально-теоретического метода исследовались, в частности, пористые мембраны; для иллюстрации в качестве жидкости использовалась вода. Отмечено, что мембраны, насыщенные водой в течение короткого времени, теряют тангенциальную жесткость на порядок; при этом жесткости мембран, насыщенных водой, падают с увеличением давления.

Protective film and membrane coatings are widely used in all industries. Smart (functional) coatings for various purposes are created, which allow to effectively solve many problems, in particular, the problem of corrosion protection. Due to the spread of 3D printing, the necessary properties of coatings are provided by developing complex composite structures that are formed directly on surfaces of complex shapes. The purpose of the article is to develop a method for forming a composite coating analogous to a "smart" coating, as well as a method for determining their rigidity properties. Coatings with built-in capsules containing various inhibitors are developed for corrosion protection. However, this poses difficulties in forming and filling capsules with various inhibitor substances. A method is proposed for creating a smart coating for corrosion protection using porous membranes that are saturated with an appropriate composition and covered with a thin film to preserve the inhibitor. When creating a smart coating, it is necessary to evaluate the mechanical properties of the coatings, as well as to study the patterns of change in the properties of the coatings under the influence of various factors, in particular, a change in the mechanical properties of a porous membrane when saturated with liquid. In the study of coatings with a complex structure, indentation methods and the standard uniaxial testing method are ineffective. An effective method is the experimental-theoretical method based on the synthesis of experimental data and theoretical relationships obtained from the nonlinear theory of thin shells. Based on this method, a wide range of studies have been carried out to assess the rigidity properties of various coatings. Based on the experimental-theoretical method, porous membranes were studied, in particular; water was used as a liquid for illustration. It was noted that membranes saturated with water for a short time lose tangential rigidity by an order of magnitude; at the same time, the rigidity of membranes saturated with water decreases with increasing pressure.

 ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ SMART ПОКРЫТИЯ ПОРИСТАЯ МЕМБРАНА СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ И СРАБАТЫВАНИЯ «SMART» ПОКРЫТИЯ ПОДХОД ОЦЕНКИ ЖЕСТКОСТНЫХ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ PROTECTIVE COATINGS SMART COATINGS POROUS MEMBRANE METHOD OF FORMING AND OPERATING A “SMART” COATING APPROACH TO ASSESSING THE RIGIDITY PROPERTIES OF COATINGS