| Titre : |
Nanoscale silica coating of porous stainless steel and its impact on water wettability |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Chiemi Oka, Auteur ; Kimihide Odagiri, Auteur ; Hosei Nagano, Auteur |
| Année de publication : |
2021 |
| Article en page(s) : |
p. 601-609 |
| Note générale : |
Bibliogr |
| Langues : |
Américain (ame) |
| Catégories : |
Acier inoxydable
Caractérisation
Matériaux poreux
Métaux -- Revêtements
Mouillabilité
Orthosilicate de tétraéthyleL'orthosilicate de tétraéthyle (TEOS) est un composé chimique de formule Si(OCH2CH3)4 ou plus simplement Si(OEt)4; l'abréviation TEOS (pour tetraethylorthosilicate) est généralement utilisée dans l'industrie du sol-gel, où il est intensivement étudié. La majorité des études en sol-gel pour des sols de silices ont utilisé ce produit comme précurseur.
Le TEOS est généralement produit par alcoolyse du tétrachlorure de silicium SiCl4 dans de l'éthanol CH3CH2OH :
SiCl4 + 4 CH3CH2OH → Si(OCH2CH3)4 + 4 HCl.
Il est utilisé pour la réticulation de silicones et possède certaines applications comme précurseur du dioxyde de silicium SiO2 dans l'industrie des semi-conducteurs6 dans le cadre d'une réaction sol-gel. La propriété remarquable du TEOS est en effet de former du SiO2 par simple hydrolyse en libérant de l'éthanol CH3CH2OH :
Si(OCH2CH3)4 + 2 H2O → SiO2 + 4 CH3CH2OH.
Revêtements
SiliceLa silice est la forme naturelle du dioxyde de silicium (SiO2) qui entre dans la composition de nombreux minéraux.
La silice existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes et à l'état combiné dans les silicates, les groupes SiO2 étant alors liés à d'autres atomes (Al : Aluminium, Fe : Fer, Mg : Magnésium, Ca : Calcium, Na : Sodium, K : Potassium...).
Les silicates sont les constituants principaux du manteau et de l'écorce terrestre. La silice libre est également très abondante dans la nature, sous forme de quartz, de calcédoine et de terre de diatomée. La silice représente 60,6 % de la masse de la croûte terrestre continentale.
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| Index. décimale : |
667.9 Revêtements et enduits |
| Résumé : |
The water wettability of porous stainless steel specimens was enhanced via a nanoscaled silica coating for application to passive two-phase heat transfer devices. A combination of porous stainless steel and water has attracted attention in the area of the heat transfer devices. However, the water wettability of stainless steel is poor, limiting the performance of the devices. In the present study, the silica coating of the specimens was conducted via a reaction of tetraethyl orthosilicate (TEOS) after pretreatment using NaOH aq. or HCl aq. Energy-dispersive X-ray spectrometry revealed that the amount of silica deposited on the surface was dependent on the pretreatment conditions and the composition of the silica-coating solutions. Measurement of porous properties indicated that the silica coating did not affect pore diameter and gas permeability since the coating was in nanoscale. Microscale contact angles were directly evaluated using an environmental SEM. The specimens showed excellent water wettability when they were covered with numerous tiny silica bumps. When the specimen was pretreated with 2 M NaOH aq. and coated in weak alkaline TEOS solution, the contact angle of the porous stainless steel decreased from 87° to 54° after silica coating. The excellent water wettability originated from the relatively smooth surface and a sufficient coverage ratio, which resulted from the moderate strength of chemical etching of the NaOH aq. and the mild silica-coating condition in the weak alkaline solution. |
| Note de contenu : |
- Materials
- Silica coating
- Characterization
- Table 1 : Conditions of specimen preparation: pretreatment solutions and composition of the mixture for the silica coating
- Table 2 : Porous properties of the specimens measured by capillary flow porometry |
| DOI : |
https://doi.org/10.1007/s11998-020-00417-1 |
| En ligne : |
https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11998-020-00417-1.pdf |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=35619 |
in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH > Vol. 18, N° 2 (03/2021) . - p. 601-609
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Nanoscale silica coating of porous stainless steel and its impact on water wettability in JOURNAL OF COATINGS TECHNOLOGY AND RESEARCH, Vol. 18, N° 2 (03/2021)
