Никита Рашутин и Светлана Тюрина, исследователи Передовой инженерной школы СВЧ-электроники РТУ МИРЭА, вместе с учеными ИФХЭ РАН изобрели перспективное полимерное покрытие. Оно кардинально изменяет механизм формирования накипи. Если на чистой латуни образуется твердый каменеподобный пласт, то на полимере налет превращается в рыхлый и легко снимаемый осадок. Это прорыв для надежной защиты теплообменников промышленности и электростанций, устраняющий зависимость от дорогих химических промывок.
Вечная проблема и перспективное решение
Накипь внутри котлов и теплообменников критический враг эффективности. Солевые наслоения внутри резко ухудшают теплопередачу, форсируя износ оборудования через перегрев. Традиции борьбы — умягчение воды химреагентами и кислотные очистки — затратны по ресурсам и вредны окружающей среде. Специалисты РТУ МИРЭА внедряют новаторскую стратегию: полимерный щит, перестраивающий кристаллизацию солей.
Лабораторный прорыв: смена структуры
Ученые сопоставили две поверхности: чистый латунный лист и латунь с нанесенным полимерным покрытием. Оба образца протестировали в установке ускоренного солеобразования при применении жесткой воды.
Разительный контраст: камень порошок
Результаты потрясающие. Латунная поверхность породила плотную сплошную корку накипи микронной толщины. Анализ через энергодисперсионную спектроскопию зафиксировал главный компонент — карбонат магния MgCO3 — особо прочный "камень", стойкий к механическому удалению.
Совершенно иную картину подтвердили результаты на полимерном материале. Полученная накипь явила рыхлый, пылеподобный и не связный осадок. Существенно модифицировался даже химический комплекс соединений: кроме MgCO3, явно проявился гидроксид магния и его гидратированные формы. Этот вид налета снимается практически при легком контакте.
Голоса создателей технологии
"На металле накипь образует камень — плотный пласт, удаляемый с большим трудом. Наша разработка переключает процесс кристаллизации: наросты становятся рыхлыми, как мелкодисперсный порошок. Это кардинально продлит проблемный промежуток между чистками и снизит траты на химикаты", — акцентирует Никита Рашутин, специалист кафедры РТУ МИРЭА.
"Мы освоили контроль за защитным покрытием. Сознательно меняя состав полимера, можно выбирать тип кристаллизующихся солей — прочный карбонатный либо слабый гидроксидный. Открывается путь к "умным" материалам, адаптивным под рабочие условия. Испытательная установка запатентована, исследования динамично развиваются", — подчеркивает Светлана Тюрина, заведующая кафедрой РТУ МИРЭА.
Признание и перспективы
Значимые доказательства эффективности представлены в материалах конференции ОПТОТЕХ-2025. Стратегический план снижения затрат выполнен лабораторией материаловедения Передовой инженерной школы СВЧ-электроники РТУ МИРЭА при кооперации с Институтом физической химии и электрохимии РАН.
