青岛金属磨损自修复材料用途

时间:2023年11月29日 来源:

复合涂层发生损伤后的自修复功能主要通过以下两个过程的共同作用实现。在热作用下,通过改性聚氨酯的动态二硫键交联反应和形状记忆效应使损伤实现修复。涂层损伤处多孔MAO膜层中缓蚀剂释放到镁合金基体表面形成屏障,遏制基体腐蚀的发生与发展,从而为改性聚氨酯的有效自修复赢得“时间差”。此外,即使复合涂层损伤后并发生腐蚀,作为中间层MAO膜也可起到隔离腐蚀产物与聚氨酯涂层的作用,有助于聚氨酯链段自由移动和涂层缝隙闭合,为二硫键动态交联反应提供了有利条件,进而提高了聚合物涂层的自修复能力。研究人员正在寻找更好的方法来提高金属自修复材料技术在低温环境下的使用效果和寿命。青岛金属磨损自修复材料用途

对于高分子材料的自修复是研究较多的。这里面我认为又可以大致分为两类。一种是从结构上去完成自修复过程,比较典型的就是 空心管方法【2】 和 胶囊方法【3。空心管方法,顾名思义,就是制备一种具有空心管状结构的材料,比如橡胶强化材料,在网状孔中都填充着单体。当损伤发生时,管道也会裂开。其中的单体就会流出,填充到裂缝中。某些管路会填充更加结实的单体,那么裂缝就会和单体相互混合,使得裂缝得以愈合。而微囊修复与空心管方法是类似的。单体被包裹在胶囊中并埋入热固性塑料里。当裂缝遇到胶囊时,胶囊破裂,单体将流出并修复裂缝。为了使这个过程能在室温时发生,同时为了使反应停留在单体反应级别,催化剂也会一同包埋在热固性材料中。催化剂能有效降低能垒并且使反应不需要额外的热量就可以进行。这种胶囊(经常由蜡制成)包裹的单体经常和催化剂单独包装。直到裂缝催化反应的进行。四川金属修补材料优点金属自修复材料还可以被用于制造特殊功能、高可靠性的电子器件、传感器等产品。

随着研究不断深入、技术不断进步,自修复材料领域涌现出越来越多的创新成果,自修复材料种类也不断增多。此前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所王立平研究员和赵海超研究员以天然蛛丝和珍珠为灵感,通过协同将柔性二硫键和动态六氢键加入聚氨酯(PU)中,开发出一种具有较强度高度和韧性的室温自修复超分子材料。同时,在具有动态多氢键的氧化石墨烯纳米片与PU基体之间的界面引入了丰富的氢键,从而提供了强大的界面相互作用。这种具有反向人工珍珠层结构的含脲PU材料具有创纪录的机械强度和韧性,优异的拉伸性能和快速的室温自修复能力。

我国家电中的电冰箱、洗衣机、空调、电风扇等转动机件的寿命也取决于轴承的耐磨性。使用“金属磨损自修复材料”将有利于提高家电的竞争力,更好地进入国际市场。在交通运输方面,以燃油为能源的汽车、火车、船舶,其内燃机在使用中发生的内部磨损和燃油消耗率逐步增大,用“金属磨损自修复材料”可减少机件磨损,提高发动机使用寿命,降低燃油消耗,提高运营率,每年可获数十亿元的综合效益。此外,我国纺织机械、石油化工机械、矿山机械、冶金机械等领域内都存在着机械装置耐磨寿命短的“瓶颈”,制约着机构的正常使用和系统可靠性的提高。“金属磨损自修复材料”的应用可以打破“瓶颈”,提高系统运行的可靠性及工作效率,节能降耗,综合效益明显。金属自修复材料技术具有很好的可塑性和加工性能,可以制造出各种形状和尺寸的零部件。

金属磨损自修复材料是以羟基硅酸镁为主的复杂无机矿石组合物作为润滑材料,添加于载体润滑剂中。它的特点是在机械装置不解体的情况下,可在运行过程中完成铁基金属磨损部位的自修复过程,通过生成减摩性能优异的金属陶瓷保护层,使摩擦表面硬度和光洁度提高,摩擦系数大幅度降低,延长设备的使用寿命,节省能耗。其作用原理简单讲可分为4步:(1)超细研磨;(2)表面清理;(3)超细粉体微粒在接触表面的凹坑处充分冷作硬化;(4)形成金属陶瓷保护层。金属陶瓷保护层具有优良的力学和物理性能。凹凸棒石,是一种天然一维纳米硅酸盐矿物,具有开发成本低、环境友好、高吸附性、高化学活性等优点,已被证明可有效改善润滑油的抗磨性能,并在磨损表面生成自修复膜。金属自修复材料技术需要大量资金投入和政策支持,以加快其产业化进程和市场拓展。河北金属自修复材料报价

研究人员正在开发智能型金属自修复材料技术,以实现自动诊断和修复。青岛金属磨损自修复材料用途

金属磨损自修复的形成机理金属磨损自修复包括原位摩擦化学自修复、摩擦成膜自修复和摩擦自适应修复。其中,原位摩擦化学自修复技术的发展,较初是在研究硼型抗磨剂的作用机理时而逐步发展起来的。该技术的本质是利用物理化学和机械物理作用使添加剂在摩擦副表面渗入新元素,渗入的厚度为微米级或纳米级。通过采用这种方法可以改善金属的组织,实现在线强化,提高金属的强度和硬度。ART技术属于原位摩擦化学自修复的一种。当设备正在运转过程中,在摩擦副表面添加带有ART粉体的润滑油或润滑脂。青岛金属磨损自修复材料用途

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