自愈材料可以修復生銹的金屬
西北大學的研究人員開發出一種自修復材料,可以修復金屬損傷,防止潛在的災難性腐蝕。
雖然金屬是許多需要可靠性的大型結構的首選材料,例如橋梁和石油管道,但是一個引發破壞性腐蝕的微小裂縫可能是結構的消亡和法術災難。
為了彌補這種金屬材料的限制,西北大學的一個科學家團隊開發了一種新的金屬涂層,可以在刮擦,刮擦或破裂的情況下在幾秒鐘內自愈。研究人員在西北大學的新聞發布會上說,這有助于防止金屬中的微小缺陷變成更大的問題并最終導致結構失效。
如何通過零件幾何形狀,表面光潔度,二次加工和其他考慮因素來優化您的設計
“當地的腐蝕極其危險,”負責該研究的大學材料科學與工程教授黃嘉興承認。“很難預防,難以預測和難以察覺,但它可能導致災難性的失敗。”他說,Huang和他的團隊開發了一種基于流體的系統,用于自愈金屬裂縫,使金屬能夠反復愈合。研究人員發現,在測試中,即使在連續近200次出現在完全相同位置的劃痕后,材料也會自我愈合。
已經存在用于涂覆金屬的自修復材料;然而,通常這些僅適用于納米到微米級的損傷,Huang說。他說,該團隊的涂層可以修復毫米級的更大劃痕,這要歸功于它在流體方面的基礎。
終極自我修復系統
“當一條小船穿過水時,水會一起回來,”黃說。“'切割'快速愈合,因為水很容易流動。我們受到鼓舞,意識到油等液體是最終的自我修復系統。“
黃解釋說,當研究小組正在研究如何開發涂層時,研究人員意識到他們無法尋找普通的油,因為它們流動太容易了。他們認為答案是開發一種具有矛盾性質的系統 - 流體足以自動流動,但不是那么流動,以至于涂層從金屬表面滴落。
為實現這一目標,該團隊使用了石墨烯 - 一種納米級的多功能輕質碳材料。他們說,研究人員創建了一個石墨烯膠囊網絡,以增加油的含量,從而固定涂層,使其不會變得過于流動并從金屬上掉落下來。然而,當網絡被裂縫或劃痕損壞時,它會釋放油流,以便重新連接金屬中的缺陷,Huang說。
【文章來源:長安金融網】
四川省成都市武侯區世紀城路198號