一个关键是良好的界面附着力。涂层具有较强的附着力,能提供更好的防腐性能。相反,附着力差会加速涂层的腐蚀过程,削弱涂层的耐久性。在实际使用寿命中,涂层遭受机械损伤和化学侵蚀,降低了涂层损伤区域与金属表面的附着力。近几十年来,可从内部或外部修复损伤的自愈合涂层引起了普遍的研究兴趣。自愈合涂层本质通常基于动态键、形状记忆聚合物等,而外在自愈合涂层可以将缓蚀剂和愈合剂包裹在有机微球、无机容器和纤维中。目前已开发的自修复涂层主要针对腐蚀防护性能和表面形貌的恢复,而忽略了损伤涂层附着力的下降。金属自修复材料技术需要建立更加便捷和高效的知识产权保护机制和技术交易平台。信越金属自修复材料供应商
自修复材料(自愈合材料, self healing material)是一类拥有结构上自愈合能力的智能材料,这种能力能修复由于长期机械使用造成的损伤。其灵感来自于在受伤后能自我修复的生物系统。简单来说,理想中的能够在受到损伤之后,在一定的条件或刺激之下,能够完成自我修复的过程,恢复到其未收到损伤时的状态。这当然是理想中的状态,现实中很难达到100%完美的修复。于是人们扩展了他的定义,把能够一定程度上自我修复的材料也归类于self healing material。人们日常生活中能够接触到的材料自修复过程中,比较典型的就是人体(动物体)的自修复过程。北京金属磨损自修复材料生产厂家金属自修复材料还可以被用于制造特殊要求的产品,如医疗器械、装备等。
在金属零件表面镀一层抗磨损的保护膜,或者是向润滑油中加入耐磨添加剂,从而改善金属的耐磨效果。传统的加微米级固体颗粒添加剂的磨合机制主要是对表面形成挤压、塑性变形、切削等去除作用,即磨粒磨损。还有近几年开发出的一种金属摩擦磨损自修复技术,其将微细粉体加入润滑油中,在设备运行中与铁基体发生化学反应,生成减磨性能优异的金属陶瓷保护层,实现金属磨损的原位自修复。现有的技术中,自修复材料的成分有羟基硅酸镁——蛇纹石为主的复杂矿石粉体、少量催化剂和添加剂,修复机理多是在一定条件下能和铁基金属发生复杂的物理化学反应,生成金属修复层。自修复材料经过多年的发展,现在已经开发到第三代产品,前两代产品都有自修复需要的时间长,修复效果需要经过长时间的验证等缺点。
磨损是材料3种失效模式(磨损、腐蚀和断裂)之一。根据报道,大部分设备的损坏及失效有80%是由于摩擦、磨损造成的。摩擦和磨损能够严重地影响机械设备的可靠性、安全性及寿命。根据近20年美国、英国、日本、德国4个国家的调查分析指出,由于磨损失效而造成的经济损失是非常巨大的,是各国国民经济总产值的2%。目前,世界上解决构件的磨损失效问题主要采用抗磨技术、减摩技术和修复技术3种途径。3种传统的解决摩擦磨损的技术途径大多数是各自单独的,而且其有效性、可靠性和通用性也受到限制。因此,世界各国都在竞相竭力寻找能够同时具备减摩、抗磨和修复功能的金属磨损自修复材料和技术。金属磨损自修复技术(ART)是集抗磨、减摩和动态自修复功能于一体的一种新的表面工程技术和产品。金属自修复材料技术需要加强国际交流和合作,以推动全球产业链的升级和优化。
研究发现腐蚀产物会在划痕附近的涂层与金属之间产生间隙,导致金属-涂层界面处的涂层分层。当在涂层中加入EVA微球时,熔融的EVA可以流入划痕缺陷中,并与两侧的聚合物涂层以及金属基体进行强粘结。这有助于保护金属基板免受外部损伤,防止涂层分层和附着力损失。在EVA微球中进一步加入Ce(NO3)3,Ce(NO3)3的释放可以在划痕区域抑制氧化层和氢氧化物层的形成,抑制腐蚀反应,从而阻止腐蚀产物生长。计算得到EVA与CeO2、FeO、Fe2O3的结合能分别为320.1 kcal/mol、68.4 kcal/mol和261.4 kcal/mol。EVA与CeO2之间的结合能高于EVA与铁氧化物之间的结合能,这也解释了Ce(NO3)3-EVA微球对涂层附着力的改善。金属自修复材料技术可以被用于生产耐磨损、耐腐蚀、强度高度等特殊要求的产品。信越金属自修复材料供应商
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。信越金属自修复材料供应商
相关技术中有一种金属磨损自修复材料,包括如下重量份的组分:硅酸盐粉体40份,镍粉9份,固化助剂6份,填充粉体25份,基础油80份,硅酸盐选用蛇纹石粉体,填充粉体选用氧化铁粉体。当需要对轴瓦表面的磨损部位进行修复时,操作者将金属磨损自修复材料涂覆在轴瓦表面,再将轴瓦与转轴连接,在轴瓦与转轴发生相对转动的过程中,金属磨损自修复材料随时对轴瓦表面的磨损区域进行修复,并在轴瓦表面形成耐磨保护层。相关技术中的金属磨损自修复材料虽然能够在轴瓦表面形成耐磨保护层,但是轴瓦表面的磨损区域粗糙度较高,会令金属磨损自修复材料中各种粉体的移动受到阻碍,使得耐磨保护层在未磨损区域形成的速率减慢。信越金属自修复材料供应商
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