采用自潤(rùn)滑材料:為了解決傳統(tǒng)金屬滑塊的磨損問題,現(xiàn)在的滑塊采用了自潤(rùn)滑材料,如聚四氟乙烯、聚酰亞胺等。這些材料具有良好的自潤(rùn)滑性,可以減少磨損,延長(zhǎng)滑塊使用壽命,高耐磨的滑塊能夠在高溫高速的環(huán)境下長(zhǎng)期使用,而且不需經(jīng)常更換,有效降低了維修成本和停機(jī)時(shí)間。降低噪音:為了解決傳統(tǒng)金屬滑塊的噪音問題,現(xiàn)在的滑塊采用了一些降噪材料,如聚四氟乙烯、聚酰亞胺等。這些材料具有良好的降噪效果,可以減少噪音對(duì)工人的影響,自潤(rùn)滑的滑塊可以在高溫高速的環(huán)境下自動(dòng)潤(rùn)滑,減少了維護(hù)和保養(yǎng)的工作量,提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。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。廣東金屬自修復(fù)材料網(wǎng)站
一個(gè)關(guān)鍵是良好的界面附著力。涂層具有較強(qiáng)的附著力,能提供更好的防腐性能。相反,附著力差會(huì)加速涂層的腐蝕過程,削弱涂層的耐久性。在實(shí)際使用壽命中,涂層遭受機(jī)械損傷和化學(xué)侵蝕,降低了涂層損傷區(qū)域與金屬表面的附著力。近幾十年來,可從內(nèi)部或外部修復(fù)損傷的自愈合涂層引起了普遍的研究興趣。自愈合涂層本質(zhì)通?;趧?dòng)態(tài)鍵、形狀記憶聚合物等,而外在自愈合涂層可以將緩蝕劑和愈合劑包裹在有機(jī)微球、無機(jī)容器和纖維中。目前已開發(fā)的自修復(fù)涂層主要針對(duì)腐蝕防護(hù)性能和表面形貌的恢復(fù),而忽略了損傷涂層附著力的下降。杭州金屬表面修復(fù)材料優(yōu)點(diǎn)金屬自修復(fù)材料還可以被用于制造特殊功能、高可靠性的電子器件、傳感器等產(chǎn)品。
當(dāng)在摩擦過程中發(fā)生磨損區(qū)域后,在摩擦切削力和微粒研磨剪切力的共同作用下,就會(huì)在磨損區(qū)域發(fā)生微局部高溫,此時(shí)在摩擦副表面就會(huì)發(fā)生力化學(xué)和熱化學(xué)置換反應(yīng),之后生成一種類金屬陶瓷層。在摩擦過程中產(chǎn)生的熱能可以使類金屬陶瓷層持續(xù)生長(zhǎng),直到恢復(fù)到較佳配合間隙為止。ART形成機(jī)理示意圖。a中紅色圓圈區(qū)域是自修復(fù)易發(fā)生區(qū)域,該區(qū)域界面凹凸不平,在摩擦的狀態(tài)下極易產(chǎn)生閃溫現(xiàn)象,促使ART保護(hù)層形成。圖1b為形成ART保護(hù)層后的界面形貌,可以發(fā)現(xiàn),保護(hù)層在摩擦界面的凹坑處形成,填補(bǔ)摩擦副的缺陷,從而使摩擦副可以正常運(yùn)行。
高分子復(fù)合技術(shù)與傳統(tǒng)修復(fù)工藝優(yōu)勢(shì)對(duì)比:a:傳統(tǒng)修復(fù)工藝:對(duì)于內(nèi)孔磨損,傳統(tǒng)工藝采用補(bǔ)焊后鏜孔,或者采用電鍍工藝進(jìn)行處理,但是無論采用何種工藝,其較大缺點(diǎn)就是必須將設(shè)備大量拆除運(yùn)輸,其投入的人力物力比較大。另外電鍍工藝局限性也比價(jià)大。b:高分子復(fù)合材料修復(fù)工藝:根據(jù)不同磨損情況采用不同修復(fù)方案。利用高分子復(fù)合材料現(xiàn)場(chǎng)對(duì)磨損部位進(jìn)行修復(fù),在保證修復(fù)精度和滿足安裝要求的基礎(chǔ)上,無需對(duì)設(shè)備進(jìn)行大量拆卸,修復(fù)周期短,一般8-12小時(shí)內(nèi)完成修復(fù)和安裝工作。修復(fù)工藝的修復(fù)費(fèi)用較傳統(tǒng)修復(fù)工藝低,一般根據(jù)軸承位的磨損量來核算高分子復(fù)合材料的用量,進(jìn)而核算修復(fù)成本。研究人員正在探索金屬自修復(fù)材料技術(shù)與其他材料的組合應(yīng)用,以創(chuàng)造更多可能性。
可拉伸電子設(shè)備在穿戴式計(jì)算機(jī)、軟體機(jī)器人、氣動(dòng)致動(dòng)器等方面有重要應(yīng)用價(jià)值。人們已經(jīng)研制出半導(dǎo)體聚合物、離子水凝膠、液態(tài)金屬等柔性自修復(fù)材料,但這些材料易被撕裂、穿刺或受到其他機(jī)械損傷,導(dǎo)致電路故障。研究人員將直徑約50μm的鎵銦液態(tài)金屬合金液滴懸浮在有機(jī)硅彈性體中,制備出新型自修復(fù)材料,在無損傷時(shí)呈絕緣狀態(tài),受到機(jī)械損傷時(shí),金屬液滴破裂,與周邊建立新的電路連接。研究人員使用這種材料連接計(jì)數(shù)器和控制系統(tǒng),當(dāng)材料被嚴(yán)重撕裂時(shí),計(jì)數(shù)器仍可正常工作;這種材料制成的軟體機(jī)器人在電路受到打孔損傷后,也能維持既定運(yùn)動(dòng)軌跡繼續(xù)前進(jìn)。這種自修復(fù)材料可構(gòu)建電路或數(shù)據(jù)傳輸通路,在機(jī)械損傷后仍可保持傳輸能力,可用于仿生機(jī)器人、人機(jī)交互系統(tǒng)、穿戴式計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。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。金屬自修復(fù)材料價(jià)錢
金屬自修復(fù)材料在未來還有可能被用于太陽能電池板、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備等領(lǐng)域中。廣東金屬自修復(fù)材料網(wǎng)站
磨損、腐蝕和疲勞是機(jī)械材料失效的主要形式。從作用過程看,磨損和摩擦是同時(shí)發(fā)生的,并且相互影響。二者盡管不是材料的固有屬性,但它們與材料的本性和摩擦學(xué)系統(tǒng)有關(guān)。機(jī)械部件在同一摩擦過程中,摩擦磨損與摩擦修復(fù)往往同時(shí)存在,兩者不平衡時(shí)表現(xiàn)為磨損或負(fù)磨損,平衡時(shí)則表現(xiàn)為“零磨損”,而極不平衡時(shí)則表現(xiàn)為熔焊或膠合。是在機(jī)械正常運(yùn)行條件下,以潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂為載體的自修復(fù)劑在零件磨損表面原位發(fā)生的復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng),在熱化學(xué)和力化學(xué)等因素作用下,生成補(bǔ)償性保護(hù)層與金屬以化學(xué)鍵的方式結(jié)合,形成磨損自修復(fù)效應(yīng),所用的自修復(fù)劑即納米材料潤(rùn)滑添加劑。廣東金屬自修復(fù)材料網(wǎng)站