Промышленность производство : Доклад: Новые самовосстанавливающиеся полимерные материалы
Доклад: Новые самовосстанавливающиеся полимерные материалы
Исследователи
из Университета Штата Иллинойс, создали синтетический материал, который
обладает возможностью к регенерации самого себя, когда он расколот или сломан.
Материал,
состоящий из микрокапсульного средства заживления и специального катализатора,
залитого в структурной сложной матрице, мог увеличивать надежность и срок
службы термореактивных полимеров, широко используемых в разных сферах от
микроэлектроники до космоса.
Как
только формировались трещины в пределах полимерных материалов, целостность и
прочность структуры значительно ослабевала. Часто эти трещины происходят
глубоко в пределах структуры полимера, где обнаружить их довольно трудно, а
порой и практически невозможно, не говоря уже о возможности ремонта.
В
новом материале, работает процесс саморемонта. Когда образуются трещины,
микрокапсулы разрываются и высвобождают заживляющее средство в поврежденную область
через капилляры. Поскольку заживляющее средство входит в контакт с залитым
катализатором, происходит новое образование слоя полимера, который сцепляется с
существующим и закрывает трещины.
В
недавних испытаниях на излом, регенерируемые соединения, восстанавливались на
75% от их первоначальной прочности. И поскольку микротрещины саморемонтируются,
сами полимерные материалы требуют меньшего обслуживания, и, следовательно,
обладают меньшей стоимостью эксплуатации.
Заполнение
микротрещин также смягчит неблагоприятные эффекты от коррозии. Эта технология
увеличивает продолжительность жизни изделий в два или три раза.
Способность
к самовосстановлению и восстановлению герметичности, также расширяет срок
службы тех полимерных плат с микросхемами, где микротрещины могут приводить к
механическим и электрическим неисправностям.
Одна
из многих проблем, что возникла при создании таких регенерирующихся материалов
- это получение надлежащего размера микрокапсул. В настоящее время используются
сферы приблизительно диаметром в 100 микрон. Большие сферы могли ослабить саму
структурную матрицу полимера, поэтому работа по созданию капсул меньшего
размера продолжается и сегодня.
Также
нужно было определить правильную толщину оболочки, так чтобы капсулы открылись
под соответствующим напряжением, а не самопроизвольно. Стенки капсул, которые
являются слишком толстыми, не будут разрываться, в то время как капсулы со
слишком тонкими стенками, будут лопаться даже при малейших нагрузках, причем,
несмотря на то, что неисправностей и трещин в полимере не будет.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://chemistry.narod.ru/
|