金属自修复材料

金属磨损自修复纳米材料：铁路运输，主要应用领域：悬架(任何轴承托架悬架铰接接头、制动连杆、滑块)发动机、柴油发电机、压缩机、齿轮箱、道岔、轨道、轮缘和任何其他带有金属摩擦副的装置和机构。工业设备主要应用领域：机床(车床、轧机、脱壳车床、镗床、任何其他带金属摩擦副的机器)、工业泵、气体活塞热电联产装置、减速器、压缩机、鼓风机、任何其他带有金属摩擦对的装置和机构。风力涡轮机，主要应用领域：轴承(减少摩擦损失，明显增加发电量)和任何其他带有金属摩擦副的单元和机构。石油工业，主要应用领域：油泵(齿轮箱、轴承:减少电力消耗，增加资源减少紧急停机次数)、气体压缩机和任何其他带有金属摩擦副的装置和机构。研究人员正在开发适用于不同气候条件下使用的金属自修复材料技术，如极寒地区等。金属自修复材料

长期以来，为了避免机械零件的磨损，减少因磨损产生的机械失效等问题，对磨损表面进行修复一直是研究的热点。机械磨损部件在同一摩擦过程中，磨擦磨损与摩擦修复往往同时存在，摩擦磨损的自适应，自修复是材料学和摩擦学设计的之后目标，金属磨损自修复技术可以明显改善接触和摩擦表面的化学和力学性能，还能对磨损表面进行动态原位修复，降低机械损耗，从而降低能耗和大幅度地延长装备的使用寿命。现有减小摩擦磨损的技术中，有表面化学热处理方法，即对金属的表面进行热处理，通过加入活性介质(氮、碳、硼等)，改变表面的化学组成和组织结构，从而很好的减小材料的摩擦磨损。苏州金属表面修复材料金属自修复材料还可以被用于制造优异装备、精密仪器等领域中的产品。

目前自修复涂层按修复类型划分主要包括外援型自修复涂层和本征型自修复涂层。外援型自修复涂层是指在涂层基体中通过引入外加组分如含有修复剂体系的微胶囊、碳纳米管、微脉管、玻璃纤维或纳米粒子等实现自修复功能，该方法需将各种修复剂体系预先包埋，然后添加到基体中，材料受损时，在外界刺激（ 力、pH 值、温度等） 作用下导致损伤区域的修复剂释放，从而实现自修复。本征型自修复是不需外加修复体系，而是涂层材料本身含有特殊的化学键或其它物理化学性质如可逆共价键、非共价键、分子扩散等实现自修复功能。该方法不依赖于修复剂，省去了预先修复剂包埋技术等复杂步骤，且对基体性能影响小，但对涂层基体材料分子结构设计是该方法面临的较大挑战，目前已成为研究重点。

在“金属磨损自修复技术”中，有不会产生“过盈”的论述及原理。与其不同的是，RnP材料是作为一种参与“微冶金”的辅助剂的形态存在。一方面，它能与摩擦副摩擦磨损生成的微小产物结合并在一定摩擦温度下参与物理-化学反应；另一方面，在其催化作用下产生的新物质的晶体结构也发生微小的晶格变大的改变，使其新产生物拥有稍大的体积。由于晶格结构的改变是比较微小的，因此所产生的保护层不会过大地超过原有尺寸（即不会产生“过盈配合”问题）。当摩擦副结构的润滑系统中不存在游离金属粒子时，所有的催化反应也就相应的停止，因此不会产生“过盈”。只要在润滑系统中存在磨损，并且有足够的RnP材料粒子存在，反应将持续进行，控制RnP产品的加入量相应成为能否“还原”其摩擦副本来面貌的关键因素。金属自修复材料技术需要建立完善的标准体系和质量控制机制，以确保产品质量和安全性。

金属磨损自修复材料是一种以蛇纹石粉体为主要成分的材料，当金属磨损自修复材料被带入摩擦界面后，包括蛇纹石在内的各种粉体在机械零件的摩擦作用下被研磨细化，并使得金属表面的微凸体发生断裂，微凸体发生断裂时产生的闪温（短时间内可高达数百摄氏度）使微粒晶体中的镁原子与金属表层的金属原子发生置换反应，之后在摩擦界面处生成以陶瓷晶体为主要成分的耐磨保护层。金属磨损自修复材料对金属工件的保护效果主要体现在两个方面，一方面是对已经受到磨损的部位进行修复，另一方面是阻碍未磨损的区域形成发生磨损，以阻碍磨损区域的扩大。随着科技的不断进步，金属自修复材料技术将会得到普遍应用和发展。上海金属磨损自修复材料排名

研究人员正在探索金属自修复材料技术与先进计算机技术的结合应用，如量子计算等。金属自修复材料

微/纳米胶囊填充型自修复涂层的自修复机理，将含有修复剂的微/纳胶囊预先埋植于聚合物基体或涂层中，当基体或涂层材料受到损伤时（ 光、热、压力、pH 变化等引发） ，胶囊破裂并释放修复剂，当修复剂遇到基体或涂层中的催化剂时发生交联固化反应，修复裂纹面，实现损伤部位的自我修复。目前该方法已普遍应用于涂层材料领域。形状记忆纤维是具有形状记忆效应的金属合金或聚合物，该物质在外力作用下产生变形后，将其加热到一定温度即可恢复原始形状。如将形状记忆聚合物纤维与热塑性颗粒一起埋植于环氧树脂材料内，其中的形状记忆纤维作为自修复体系的骨架结构，热塑性树脂作为修复剂。材料产生裂纹时，对损伤处加热至形状记忆纤维的玻璃化转变温度以上，预先经过拉伸的纤维丝会因形状记忆效应产生收缩，在收缩力的作用下拉动基体材料使裂纹闭合，同时，热塑性树脂颗粒被加热到熔融温度后开始流动，对裂纹进行填补，之后实现自修复。金属自修复材料