自修復(fù)材料之所以能夠“破鏡重圓”,是因?yàn)檫@些材料內(nèi)部含有可逆動(dòng)態(tài)鍵,即材料發(fā)生斷裂時(shí),這些鍵互相之間能夠重新形成鍵合作用,從而在宏觀上實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)?!翱赡鎰?dòng)態(tài)鍵大體可分成以下三類,一類是范德華力,第二類是可逆共價(jià)鍵,第三類是超分子動(dòng)態(tài)作用。聚集在一個(gè)聚合物內(nèi)且按同一方向排列時(shí),便可累積足夠大的力量使材料進(jìn)行自修復(fù)??赡婀矁r(jià)鍵是一類能在特定條件下實(shí)現(xiàn)可逆斷裂與重組的共價(jià)鍵。在聚合物基體中引入可逆共價(jià)鍵,在外界條件的刺激下,聚合物可快速、高效自修復(fù),這有助于延長(zhǎng)聚合物材料的使用壽命。超分子動(dòng)態(tài)作用是一種非共價(jià)鍵作用,大量的超分子聚集在一起可以形成機(jī)械強(qiáng)度高的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),基于超分子動(dòng)態(tài)作用構(gòu)筑自修復(fù)材料也獲得了學(xué)界的關(guān)注。金屬自修復(fù)材料可以被用于生產(chǎn)高質(zhì)量、高可靠性的電子器件、傳感器等產(chǎn)品。重慶金屬修復(fù)材料作用
細(xì)化和純化是技術(shù)的關(guān)鍵:1、細(xì)化材料:將微米級(jí)材料通過(guò)納米級(jí)球磨機(jī)、在特殊催化劑的作用下分次加工細(xì)化成納米級(jí)(平均粒度100納米以下),使材料顯現(xiàn)出許多納米材料的特性,如易結(jié)合性、低溫反應(yīng)特性、使用安全性、優(yōu)化潤(rùn)滑油性能,物理清潔作用等,能增強(qiáng)材料的仿生恢復(fù)和保護(hù)性能、改變材料使用的工藝條件、消除材料對(duì)摩擦副的前期損傷。2、純化材料:使用磁選及浮選設(shè)備并加入特殊催化劑分次對(duì)已球磨成品進(jìn)行二次加工,剔除有害礦物雜質(zhì),消除其對(duì)金屬機(jī)件的前期損害以及對(duì)人體的后期危害,更加有益于環(huán)境保護(hù)。重慶金屬修復(fù)材料作用金屬自修復(fù)材料技術(shù)需要加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同合作,以實(shí)現(xiàn)資源共享和優(yōu)化利用。
鎂合金是較輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,密度(約1.8 g/mm3)只為鋁合金的2/3、鋼的1/4,在輕量化方面具有廣闊的應(yīng)用前景。鎂合金耐腐蝕性差,限制了其在各領(lǐng)域的普遍應(yīng)用。微弧氧化(Microarc Oxidation-MAO)技術(shù)在鎂合金表面原位生成氧化物陶瓷膜層,在提高其耐腐蝕性方面具有優(yōu)勢(shì)。MAO膜層多孔結(jié)構(gòu)特性影響其長(zhǎng)效腐蝕防護(hù)性能。經(jīng)過(guò)聚合物涂層封孔后處理形成復(fù)合涂層,能夠明顯提升鎂合金MAO膜層的腐蝕防護(hù)性能。然而,涂層在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)發(fā)生機(jī)械損傷,而使其失去對(duì)金屬基體的防護(hù)作用。為解決涂層機(jī)械損傷導(dǎo)致的腐蝕防護(hù)作用失效難題,構(gòu)筑具有自修復(fù)功能的涂層是重要途徑之一。
金屬自修復(fù)材料的發(fā)展趨勢(shì):隨著科技的不斷進(jìn)步,金屬自修復(fù)材料的發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越明顯。未來(lái),金屬自修復(fù)材料將會(huì)更加智能化和高效化,能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境和應(yīng)用場(chǎng)景。同時(shí),金屬自修復(fù)材料的應(yīng)用范圍也將會(huì)更加普遍,涉及到更多的領(lǐng)域和行業(yè)。金屬自修復(fù)材料的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展。目前,研究人員主要關(guān)注于金屬自修復(fù)材料的制備方法、修復(fù)機(jī)理和應(yīng)用性能等方面。他們通過(guò)不斷地實(shí)驗(yàn)和研究,不斷提高金屬自修復(fù)材料的性能和應(yīng)用效果。金屬自修復(fù)材料的制備方法有很多種,如化學(xué)合成、物理制備、生物制備等。其中,化學(xué)合成是較常用的制備方法之一,它可以通過(guò)控制反應(yīng)條件和材料組成來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬自修復(fù)材料的制備。研究人員正在開(kāi)發(fā)新型的金屬自修復(fù)材料技術(shù)生產(chǎn)工藝和設(shè)備,以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
液態(tài)金屬?gòu)?fù)合材料被證明是軟電路的單一系統(tǒng),具有堅(jiān)固、可自愈的導(dǎo)電跡線,在不同電阻水平下具有應(yīng)變不變電阻。未拉伸和回收的樣品顯示了拉伸前和回收后 LED 的功能(比例尺 - 10 毫米)。b,示意圖顯示了液態(tài)金屬微觀結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變,以實(shí)現(xiàn)上述功能——通過(guò)壓印形成液態(tài)金屬顆粒網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電跡線的應(yīng)變不變電阻。通過(guò)自動(dòng)重新配置液態(tài)金屬粒子連接以實(shí)現(xiàn)自愈電子設(shè)備的耐損傷痕跡。通過(guò)擦除先前形成的液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)并通過(guò)溶劑擦除方法創(chuàng)建新網(wǎng)絡(luò)來(lái)啟用可重整痕跡。通過(guò)溶解復(fù)合材料來(lái)多用軟電路,這會(huì)擦除所有液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)和電氣痕跡,并回收用于新應(yīng)用。金屬自修復(fù)材料技術(shù)還可以在環(huán)境污染治理、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中得到普遍應(yīng)用。信越金屬修復(fù)材料廠商
金屬自修復(fù)材料可以被用于生產(chǎn)各類特殊形狀、特殊要求的零部件,并且具有很好的可靠性和安全性能。重慶金屬修復(fù)材料作用
微/納米膠囊填充型自修復(fù)涂層的自修復(fù)機(jī)理,將含有修復(fù)劑的微/納膠囊預(yù)先埋植于聚合物基體或涂層中,當(dāng)基體或涂層材料受到損傷時(shí)( 光、熱、壓力、pH 變化等引發(fā)) ,膠囊破裂并釋放修復(fù)劑,當(dāng)修復(fù)劑遇到基體或涂層中的催化劑時(shí)發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng),修復(fù)裂紋面,實(shí)現(xiàn)損傷部位的自我修復(fù)。目前該方法已普遍應(yīng)用于涂層材料領(lǐng)域。形狀記憶纖維是具有形狀記憶效應(yīng)的金屬合金或聚合物,該物質(zhì)在外力作用下產(chǎn)生變形后,將其加熱到一定溫度即可恢復(fù)原始形狀。如將形狀記憶聚合物纖維與熱塑性顆粒一起埋植于環(huán)氧樹(shù)脂材料內(nèi),其中的形狀記憶纖維作為自修復(fù)體系的骨架結(jié)構(gòu),熱塑性樹(shù)脂作為修復(fù)劑。材料產(chǎn)生裂紋時(shí),對(duì)損傷處加熱至形狀記憶纖維的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上,預(yù)先經(jīng)過(guò)拉伸的纖維絲會(huì)因形狀記憶效應(yīng)產(chǎn)生收縮,在收縮力的作用下拉動(dòng)基體材料使裂紋閉合,同時(shí),熱塑性樹(shù)脂顆粒被加熱到熔融溫度后開(kāi)始流動(dòng),對(duì)裂紋進(jìn)行填補(bǔ),之后實(shí)現(xiàn)自修復(fù)。重慶金屬修復(fù)材料作用