提供一種微納米智能基金屬磨損自修復(fù)材料及其制備和使用方法,將該微納米智能基金屬磨損自修復(fù)材料以硅元素為主要成分,配合其他成分,并加入復(fù)合稀土起到催化作用,然后加入潤滑油或潤滑脂中,可以增加金屬摩擦表面的硬度,降低摩擦系數(shù),提高金屬表面的耐磨性,并且作用過程中,可以在金屬表面形成耐磨保護(hù)層,對金屬摩擦表面的磨損進(jìn)行修復(fù),其自修復(fù)時間短,延長了機(jī)械的工作壽命,節(jié)省潤滑和燃料成本。微納米智能基金屬磨損自修復(fù)材料是混合粉體,混合粉體中,復(fù)合稀土的平均粒徑為1~100μm,除復(fù)合稀土外,其他原料粉體的平均粒度為1~100nm。金屬自修復(fù)材料還可以被用于制造節(jié)能環(huán)保型汽車、飛機(jī)等交通工具。蘇州金屬修補(bǔ)材料廠商
自修復(fù)材料(自愈合材料, self healing material)是一類擁有結(jié)構(gòu)上自愈合能力的智能材料,這種能力能修復(fù)由于長期機(jī)械使用造成的損傷。其靈感來自于在受傷后能自我修復(fù)的生物系統(tǒng)。簡單來說,理想中的能夠在受到損傷之后,在一定的條件或刺激之下,能夠完成自我修復(fù)的過程,恢復(fù)到其未收到損傷時的狀態(tài)。這當(dāng)然是理想中的狀態(tài),現(xiàn)實(shí)中很難達(dá)到100%完美的修復(fù)。于是人們擴(kuò)展了他的定義,把能夠一定程度上自我修復(fù)的材料也歸類于self healing material。人們?nèi)粘I钪心軌蚪佑|到的材料自修復(fù)過程中,比較典型的就是人體(動物體)的自修復(fù)過程。北京金屬磨損自修復(fù)材料公司金屬自修復(fù)材料技術(shù)的研究需要多學(xué)科交叉合作,如物理、化學(xué)、材料學(xué)等領(lǐng)域。
金屬抗磨自修復(fù)材料具有9項(xiàng)主要功能,四大特點(diǎn)是:快速——改善15分鐘快速發(fā)動機(jī)工作環(huán)境,減少噪音和振動,提高動力強(qiáng)——納米顆粒內(nèi)部強(qiáng)化,表面修復(fù),防止外部磨損,三重強(qiáng)力保護(hù)環(huán)境保護(hù)效果——有效降低排氣微粒含量和煙霧程度,產(chǎn)品適用于各種車輛的長期使用,沒有任何不良影響或副作用。金屬抗磨自修復(fù)材料由多種礦物成分、添加劑和催化劑組成,外觀是一種超細(xì)粉末。由于這種材料不與油品發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也不會改變油的黏度和性質(zhì),因此可以將它添加到各種類型的潤滑油或潤滑脂中使用。金屬磨損自修復(fù)技術(shù)(以下簡稱ART),可以同時達(dá)到綜合性能優(yōu)異的表面工程技術(shù)。是亞微米級的粉體、動態(tài)的納米級的作用機(jī)制。這項(xiàng)具有改變性表面工程領(lǐng)域的智能自修復(fù)新技術(shù)。會給軸承壽命及可靠度值的提高帶來新的契機(jī),為提升裝備制造業(yè)的綜合實(shí)力作出貢獻(xiàn)。
摩擦成膜自修復(fù)包括鋪展成膜自修復(fù)、共晶成膜自修復(fù)、沉積成膜自修復(fù)和選擇性轉(zhuǎn)移。其形成原理是通過摩擦產(chǎn)生的各種形式的摩擦作用,使摩擦表面形成保護(hù)膜,用來補(bǔ)償摩擦副磨損,之后形成磨損自修復(fù)效應(yīng)。摩擦自適應(yīng)的形成是自發(fā)的,不可逆的。在工況變化的條件下,摩擦也跟著調(diào)整。當(dāng)摩擦系數(shù)和磨損率很低時,表面自修復(fù)結(jié)構(gòu)就會呈現(xiàn)出一定條件、一定程度的自修復(fù)作用。從理論上講,金屬磨損自修復(fù)技術(shù)可適用于任何機(jī)械設(shè)備的摩擦副和承受表面磨損、腐蝕的零部件。該技術(shù)對改善傳統(tǒng)工程機(jī)械和零部件的使用性能及延長其使用壽命產(chǎn)生明顯效果。如機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、冶金礦石、水泥建材和電力機(jī)械等所有工業(yè)部門中,經(jīng)受摩擦和磨損的機(jī)械和零部件均適用于金屬磨損自修復(fù)。此外,由于金屬磨損自修復(fù)技術(shù)的特殊性,對航空、航天和國的防工業(yè)中一些特種機(jī)械設(shè)備,以及醫(yī)療機(jī)械、微型計(jì)算機(jī)等技術(shù)裝備的高精度性能特殊需求起到良好的作用。金屬自修復(fù)材料在未來有望成為新型生態(tài)城市建設(shè)中不可或缺的材料之一。
金屬磨損自修復(fù)技術(shù)的機(jī)理是利用制劑與摩擦金屬表面的相互作用,形成與基體冶金結(jié)合的保護(hù)層,沒有明顯的物理界面,不會脫落。保護(hù)層具有超滑、高硬、耐腐蝕的特性,磨損率極低,摩擦系數(shù)極低從而克服摩擦帶來的磨損和能耗。顯然這種金屬磨損自修復(fù)制劑的作用與油有著本質(zhì)的區(qū)別,它能使金屬摩擦表面原位改性,是一種表面工程領(lǐng)域的創(chuàng)新性技術(shù)。其突出特點(diǎn)是在機(jī)器不解體的運(yùn)行狀態(tài)下,以劑為載體將制劑帶入摩擦副表面,通過力化學(xué)作用選擇性地原位修復(fù)磨損表面,優(yōu)化機(jī)械元件配合間隙,恢復(fù)原設(shè)計(jì)尺寸,達(dá)到較佳運(yùn)行狀態(tài)。金屬自修復(fù)材料具有很高的強(qiáng)度和韌性,能夠承受較大的壓力和沖擊。北京金屬磨損自修復(fù)材料公司
研究人員正在開發(fā)適用于不同場合的金屬自修復(fù)材料技術(shù),如低溫、高壓等環(huán)境下使用的材料等。蘇州金屬修補(bǔ)材料廠商
隨著研究不斷深入、技術(shù)不斷進(jìn)步,自修復(fù)材料領(lǐng)域涌現(xiàn)出越來越多的創(chuàng)新成果,自修復(fù)材料種類也不斷增多。此前,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所王立平研究員和趙海超研究員以天然蛛絲和珍珠為靈感,通過協(xié)同將柔性二硫鍵和動態(tài)六氫鍵加入聚氨酯(PU)中,開發(fā)出一種具有較強(qiáng)度高度和韌性的室溫自修復(fù)超分子材料。同時,在具有動態(tài)多氫鍵的氧化石墨烯納米片與PU基體之間的界面引入了豐富的氫鍵,從而提供了強(qiáng)大的界面相互作用。這種具有反向人工珍珠層結(jié)構(gòu)的含脲PU材料具有創(chuàng)紀(jì)錄的機(jī)械強(qiáng)度和韌性,優(yōu)異的拉伸性能和快速的室溫自修復(fù)能力。蘇州金屬修補(bǔ)材料廠商