նորություններ

1. Նանոմասնագիտային չափիչ նյութի ճշգրիտ ծածկույթի տեխնոլոգիայի մշակում և կիրառում

Նանոմասնիկ չափիչ նյութի ճշգրիտ ծածկույթի տեխնոլոգիան, որպես առաջատար տեխնոլոգիա, կարևոր դեր է խաղում բարելավման գործումապակե մանրաթելերի կատարողականըՆանոնյութերը, իրենց մեծ տեսակարար մակերեսի, ուժեղ մակերևութային ակտիվության և գերազանց ֆիզիկաքիմիական հատկությունների շնորհիվ, կարող են զգալիորեն բարելավել չափիչ նյութի և ապակե մանրաթելի մակերեսի համատեղելիությունը, դրանով իսկ բարձրացնելով դրանց միջերեսային կապի ամրությունը: Նանոմասնիկ չափիչ նյութերի ծածկույթի միջոցով ապակե մանրաթելի մակերեսին կարող է ձևավորվել միատարր և կայուն նանոմասշտաբային ծածկույթ, որն ամրապնդում է մանրաթելի և մատրիցի միջև կպչունությունը, այդպիսով զգալիորեն բարելավելով կոմպոզիտային նյութի մեխանիկական հատկությունները: Գործնական կիրառություններում նանոմասշտաբային չափիչ նյութերի ծածկույթի համար օգտագործվում են առաջադեմ գործընթացներ, ինչպիսիք են սոլ-գել մեթոդը, ցողման մեթոդը և թաթախման մեթոդը՝ ծածկույթի միատարրությունն ու կպչունությունն ապահովելու համար: Օրինակ՝ օգտագործելով նանոսիլան կամ նանոտիտան պարունակող չափիչ նյութ և այն միատարր կերպով քսելով ապակե մանրաթելի մակերեսին սոլ-գել մեթոդով, ապակե մանրաթելի մակերեսին ձևավորվում է նանոմասշտաբային SiO2 թաղանթ, որը զգալիորեն մեծացնում է դրա մակերևութային էներգիան և կապակցվածությունը, ինչպես նաև ուժեղացնում է դրա կապող ամրությունը խեժային մատրիցի հետ:

2. Բազմաբաղադրիչ սիներգետիկ չափիչ նյութերի բանաձևերի օպտիմալացված նախագծում

Մի քանի ֆունկցիոնալ բաղադրիչներ համատեղելով՝ չափող նյութը կարող է ապակե մանրաթելի մակերեսին ձևավորել կոմպոզիտային ֆունկցիոնալ ծածկույթ՝ բավարարելով ապակե մանրաթելային կոմպոզիտային նյութերի տարբեր կիրառման ոլորտներում առկա հատուկ կարիքները: Բազմաբաղադրիչ չափող նյութերը կարող են ոչ միայն բարելավել ապակե մանրաթելերի և մատրիցի միջև կապի ամրությունը, այլև օժտել ​​դրանց տարբեր հատկություններով, ինչպիսիք են կոռոզիայի դիմադրությունը, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմադրությունը և ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ դիմադրությունը: Օպտիմալացված դիզայնի առումով, սովորաբար ընտրվում են տարբեր քիմիական ակտիվությամբ բաղադրիչներ, և սիներգետիկ ազդեցություն է ձեռք բերվում ողջամիտ համամասնությունների միջոցով: Օրինակ, երկֆունկցիոնալ սիլանային և պոլիմերային պոլիմերների, ինչպիսիք են պոլիուրեթանը և էպօքսիդային խեժը, խառնուրդը կարող է ձևավորել խաչաձև կապված կառուցվածք ծածկույթի գործընթացի ընթացքում քիմիական ռեակցիաների միջոցով՝ զգալիորեն բարելավելով ապակե մանրաթելի և մատրիցի միջև կպչունությունը: Ջերմաստիճանային և կոռոզիայի դիմադրություն պահանջող ծայրահեղ միջավայրերում հատուկ կարիքների համար կարելի է ավելացնել բարձր ջերմաստիճանին դիմացկուն կերամիկական նանոմասնիկների կամ կոռոզիային դիմացկուն մետաղական աղի բաղադրիչների համապատասխան քանակություն՝ կոմպոզիտային նյութի ընդհանուր կատարողականը հետագայում բարելավելու համար:

3. Նորարարություն և առաջընթացներ պլազմային օժանդակությամբ չափիչ նյութով ծածկույթի գործընթացում

Պլազմային օժանդակությամբ չափիչ նյութով ծածկույթի գործընթացը, որպես մակերեսի փոփոխման նոր տեխնոլոգիա, ապակե մանրաթելերի մակերեսին ստեղծում է միատարր և խիտ ծածկույթ՝ ֆիզիկական գոլորշիների նստեցման կամ պլազմային ուժեղացված քիմիական գոլորշիների նստեցման միջոցով, արդյունավետորեն բարելավելով միջերեսային կապի ամրությունը։ապակե մանրաթելերև մատրիցը: Համեմատած ավանդական չափիչ նյութով ծածկույթի մեթոդների հետ, պլազմային օժանդակությամբ գործընթացը կարող է ռեակցիայի մեջ մտնել ապակե մանրաթելի մակերեսի հետ՝ բարձր էներգիայի պլազմային մասնիկների միջոցով ցածր ջերմաստիճաններում, հեռացնելով մակերեսային խառնուրդները և ներմուծելով ակտիվ խմբեր, բարելավելով մանրաթելերի կապակցվածությունը և քիմիական կայունությունը: Պլազմային մշակված ապակե մանրաթելերով ծածկույթից հետո ոչ միայն կարող է զգալիորեն բարելավվել միջերեսային կապի ամրությունը, այլև կարող է ապահովել լրացուցիչ գործառույթներ, ինչպիսիք են հիդրոլիզի դիմադրությունը, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման դիմադրությունը և ջերմաստիճանի տարբերության դիմադրությունը: Օրինակ, ապակե մանրաթելի մակերեսը ցածր ջերմաստիճանի պլազմային գործընթացով մշակելը և այն սիլիցիումօրգանական չափիչ նյութի հետ համատեղելը կարող է առաջացնել ուլտրամանուշակագույն ճառագայթմանը դիմացկուն և բարձր ջերմաստիճանին դիմացկուն ծածկույթ, երկարացնելով կոմպոզիտային նյութի ծառայության ժամկետը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ պլազմային օժանդակությամբ մեթոդներով ծածկույթով ապակե մանրաթելային կոմպոզիտների ձգման ամրությունը կարող է մեծացվել ավելի քան 25%-ով, և դրանց ծերացման դեմ պայքարի արդյունավետությունը զգալիորեն բարելավվում է փոփոխական ջերմաստիճանի և խոնավության միջավայրերում:

4. Խելացի արձագանքող չափիչ նյութերի ծածկույթների նախագծման և պատրաստման գործընթացի հետազոտություն

Խելացի արձագանքող չափիչ նյութերի ծածկույթները ծածկույթներ են, որոնք կարող են արձագանքել արտաքին միջավայրի փոփոխություններին և լայնորեն օգտագործվում են խելացի նյութերում, սենսորներում և ինքնաբուժվող կոմպոզիտային նյութերում: Մշակելով չափիչ նյութեր, որոնք ունեն շրջակա միջավայրի զգայունություն ջերմաստիճանի, խոնավության, pH-ի և այլնի նկատմամբ, ապակե մանրաթելերը կարող են ավտոմատ կերպով կարգավորել իրենց մակերեսային հատկությունները տարբեր պայմաններում, այդպիսով հասնելով խելացի գործառույթների: Խելացի արձագանքող չափիչ նյութերի օգտագործումը սովորաբար իրականացվում է որոշակի գործառույթներ ունեցող պոլիմերների կամ մոլեկուլների ներմուծմամբ, ինչը թույլ է տալիս դրանց փոխել իրենց ֆիզիկաքիմիական հատկությունները արտաքին խթանների ազդեցության տակ, այդպիսով հասնելով հարմարվողական ազդեցության: Օրինակ, ջերմաստիճանին զգայուն պոլիմերներ կամ pH-ին զգայուն պոլիմերներ պարունակող չափիչ նյութերի ծածկույթների օգտագործումը, ինչպիսին է պոլի(N-իզոպրոպիլակրիլամիդը), կարող է հանգեցնել ապակե մանրաթելերի ձևաբանական փոփոխությունների ջերմաստիճանի փոփոխությունների կամ թթվային և ալկալային միջավայրերում՝ կարգավորելով դրանց մակերեսային էներգիան և թրջվելու ունակությունը: Այս ծածկույթները թույլ են տալիս ապակե մանրաթելերին պահպանել օպտիմալ միջերեսային կպչունություն և դիմացկունություն տարբեր աշխատանքային միջավայրերում [27]: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որապակե մանրաթելային կոմպոզիտներԽելացի արձագանքող ծածկույթների օգտագործումը պահպանում է կայուն ձգման ամրություն ջերմաստիճանի փոփոխությունների դեպքում և ցուցաբերում է գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն թթվային և ալկալային միջավայրերում։