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西北大学研制油基自修复涂层 可保护金属免受腐蚀

来源:cnBeta.COM 时间:2019-02-18 14:14 浏览次数:34912
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摘要:带领这项研究的黄嘉兴(音译)教授在接受New Atlas采访时称:“金属的局部腐蚀是非常危险的,因为它很难被预测或检测到,尤其在无人看护的时候遭遇了这种状况”。

  金属制品已经在现代社会得到了广泛的运用,然而腐蚀的现象总是难以避免。它会导致桥梁、管道和平面结构发生疲劳或失效,因此防腐蚀涂层必不可少。遗憾的是,现实中总会遇到涂层被刺破或划伤的情况。好消息是,西北大学的研究人员们,已经开发出了一种能够自愈的涂层,可在几秒钟内完成缺陷处的修补工作。

  带领这项研究的黄嘉兴(音译)教授在接受New Atlas采访时称:“金属的局部腐蚀是非常危险的,因为它很难被预测或检测到,尤其在无人看护的时候遭遇了这种状况”。

  尽管有基于目视的检查方法、或基于电化学的腐蚀速率检测手段,但由于腐蚀是局部性质的,因此难以在大型金属结构中定位破损的地方。

  目前已有基于太阳照射的自愈涂层(以及其它受蛇皮启发的涂层),但这些只能修复较微观的缺陷。为了治愈毫米级的更大瑕疵,研究团队受到了不同灵感的启发。

  在一艘小舟掠过水面之后,水会一起回到原点。水是一种出色的流体,因此‘切割’的效应会被迅速弥合。受此启发,我们意识到油等液体,是开发自愈机制的优良选择。

  油基涂层必须具有足够的流动性,能够在几秒钟内快速自我修复。问题在于,液体涂层无法轻易滴落到金属表面。为此,团队研究出了所谓的“宜居区”(Goldilicks Zone)。

  其通过添加微观和轻质的石墨烯胶囊来实现,可使油基变稠。即使在恶劣的环境中,也能够良好地粘附在金属上——无论是在水下、还是酸雨中。

  实验表明,即便对同一区域连续“擦拭”200次,它也能够在铝、黄铜和钢等多种不同金属上,反复实现快速的愈合。

  黄表示,理论上,这种涂层适用于任何金属制品,因为它不是基于特定的表面而研制的化学涂层。

  接下来,研究人员将研究防污涂料,并寻找大规模生产“石墨烯胶囊”(graphene capsules)的方法。





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