自修复材料,顾名思义,就是一种在物体受损时能够进行自我修复的材料.尽管关于自修复材料的设想可以追溯到20世纪60年代,然而其在技术上的突破直到21世纪才得以凸显.
水凝胶是一种以大量水为分散介质且质地柔软的高分子材料,广泛应用于日常生活。而自愈合是材料能够自动地修复破损、恢复材料原有性能的一种性质。由于水凝胶材料大多力学强度较低,使用过程易发生机械损伤且损伤后性能大大降低,无法继续满足使用要求。因此仿照生物体损伤自愈合的原理,制备出具有自愈合性质的水凝胶材料具有十分重要的意义,可以延长水凝胶的使用寿命、降低成本、扩大其应用范围。随着技术的不断发展,自愈合水凝胶材...
据Phys.org网站2018年10月11日消息,麻省理工学院研究人员开发出一种能够与空气中的二氧化碳发生反应,进而生长、增强甚至自我修复的新材料。该新材料是一种由甲基丙烯酰胺、葡萄糖和叶绿素组成的凝胶状物质。在光照条件下,该材料可像植物一样将二氧化碳转化为自身结构,并实现自我修复。若材料表面出现破裂或被刮伤,周围区域会逐渐长大并填补缝隙,最终完成损伤部位的修复。新材料有望广泛应用于建筑、医疗等领域,目前美国能源部正...
201311030固化性和透明性优异的自修复材料及其组分和组合物:JP2013-49839[日本专利公开]/日本:JSRCorp.(Sugimoto,Masanobu等).-2013.03.14.-33页.-JP201i/i66908(2011.07.29):IPCC08G18/67
作者: 期刊:《表面工程与再制造》 2016年第04期
该发明涉及再制造领域,特指一种利用激光冲击波提高自修复材料修复效果的方法。主要针对自修复材料对表层微裂纹自修复效果差的问题,采用激光冲击强化的方法,所产生的冲击波压力能使自修复材料微裂纹处微胶囊囊壁完全破裂,修复液完全流出与催化剂充分混合粘接裂纹,提升粘合效果;同时由于激光冲击的作用,导致材料表层产生塑性变形,使得微胶囊因修复剂流出而产生的中空部分被压实而消失,对于未穿过微胶囊的微裂纹也得到愈合...
高分子材料因具有质轻、高强度、耐磨、加工方便等优点,广泛应用于各个领域。但高分子材料在成型加工和使用时内部会产生微裂痕,若不及时修复会扩展成宏观裂缝,影响高分子材料的性能和使用寿命。所以,赋予高分子材料自修复功能实现其内部微裂痕自愈合,预防潜在危害,成为高分子材料领域研发热点。自修复高分子材料目前主要有两大类:一类是本征型自修复材料,即通过材料内部的可逆反应实现。一般需通过加热或电刺激等方式向体...
作者:郑远春; 袁慧五 期刊:《中国修船》 2017年第06期
文章运用多种监测技术,综合评价陶瓷基自修复材料应用于某型舰用柴油机后的性能状况,发现陶瓷基自修复材料能有效减缓柴油机摩擦副的磨损,改善柴油机性能,而不对柴油机润滑油粘度产生不良影响。陶瓷基自修复材料在舰用柴油机上具有良好的应用前景。
东华大学纤维材料改性重点国家实验室游正伟教授团队日前在胶黏剂领域取得重要进展,相关成果以高强、可拆卸、自修复的动态交联聚氨酯热熔胶为题,发表于国际学术期刊《材料化学前沿》。游正伟教授团队发展了一系列基于由CO 2与环氧丙烷制备的聚碳酸亚丙酯二元醇(PPC)为基础原料的新型环保聚氨酯热熔胶,近期又开发出利用肟氨酯动态键构筑的强韧室温自修复材料。
作者:钱春香; 冯建航; 苏依林 期刊:《材料导报》 2019年第12期
微生物诱导碳酸钙沉淀技术在土木工程材料领域应用日益广泛,近期研究表明该技术在自修复水泥基材料中具有广阔的应用前景。本实验采用一种能够矿化生产碳酸钙的固碳菌,将其与底物配制成自修复剂在水泥基成型阶段直接加入到基体中,对掺入后14d内水泥基材料的力学性能和孔结构的发展进行探究。实验结果显示14d后掺有微生物的水泥基材料的抗压、抗折强度均提高,孔结构更细化,通过DTA-TG和扫描电子显微镜发现水泥基材料表面及内部生成...
作者:侯瑞; 李桂群; 张岩; 李明俊; 周桂明; 柴晓明 期刊:《化学进展》 2019年第05期
材料的自修复功能对于材料应用具有重要的意义,如键组装/解组装常数、键的方向和链的弛豫时间等因素会影响自修复效率。根据提供修复功能的物质构成形式,可以分为外援型自修复材料和本征型自修复材料,其中本征型自修复材料是当前的热点方向,在本征型自修复材料中,超分子自修复材料以其独特的可逆性组装,以及在快速、可逆、多重响应方面的优势而成为研究重点。本文重点阐述了基于不同结合效应的超分子自修复聚合物的研究进展,并对今...
作者:张丽; 王瑞; 王庆珠 期刊:《山东纺织科技》 2004年第06期
具有自诊断、自修复功能的智能材料已成为新材料领域研究的重点之一.智能自修复材料的本质特征是材料具有仿生自修复功能,即材料能根据感受到的信息而自动判断、控制和修复以适应外界条件变化.文章介绍了智能自修复材料的基本概念、原理以及几种智能材料自修复功能,探讨了智能自修复材料光明的应用前景和发展趋势.
作者:刘金明; 胡宏林; 王荣国; 刘文博 期刊:《玻璃钢复合材料》 2011年第06期
微胶囊二元自修复系统对聚合物基复合材料在使用中产生的微小裂纹具有修复作用,但微胶囊和固化剂的加入会对基体材料的断裂韧性产生影响。本文研究了环氧树脂微胶囊和咪唑类潜伏性固化剂对聚合物基复合材料基体材料的断裂韧性的影响。采用环氧树脂E-51作为基体材料,三乙烯四胺为常温固化剂,咪唑类衍生物2MZ-Azine和实验室自制的包含环氧树脂芯材的微胶囊为材料制作断裂韧性拉伸试样。实验结果表明,当微胶囊的含量达到一定比例之前,...
作者:杨倩; 李学锋; 龙世军; 袁亚 期刊:《复合材料学报》 2017年第07期
使水凝胶同时具备高强度和自修复性能,采用"一锅法"制备了多价金属离子Ca2+、Al3+、Fe3+增强琼脂(Agar)-聚丙烯酸(PAAc)复合双网络水凝胶Ca2+/Agar-PAA、Al3+/Agar-PAA和Fe3+/Agar-PAAc双网络水凝胶。研究不同多价金属离子对Agar-PAAc双网络水凝胶的增强作用及Fe3+/Agar-PAAc的自修复自愈合性能。结果表明,Fe3+/Agar-PAAc的拉伸强度(320.7kPa)和断裂伸长率(1 130%)分别为Ca2+/Agar-PAAc的12倍和9倍,Fe3+/Agar-...
作者:张瑞; 毛旭; 彭志刚; 霍锦华; 冯茜 期刊:《精细化工》 2017年第04期
采用悬浮聚合法,以甲基丙烯酸十二烷基酯(LMA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为聚合单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,二乙烯基苯(DVB)为交联剂,合成了一种树脂并应用到固井水泥石中。通过正交实验考察了单体、分散剂、引发剂、交联剂、温度对三元共聚树脂吸油性能的影响。结果表明:当m(LMA)∶m(St)∶m(HEMA)=6∶3∶1、w(PVA)=2.5%(以单体的总质量为基准,下同)、w(BPO)=1.0%...
美国宾夕法尼亚州立大学的研究小组开发出一种新型自修复纳米复合材料,这种自修复纳米材料为经过氮化硼纳米片功能化修饰的增强型聚合物纳米复合材料,在切成两半的情况下依然能够自行修复。与其他自修复材料不同,该材料使用时不受湿度影响,可以在高湿度环境(如淋浴)中使用。
作者: 期刊:《机器人技术与应用》 2016年第03期
南京大学化学化工学院、配位化学国家重点实验室、人工微结构科学与技术协同创新中心李承辉副教授与斯坦福大学鲍哲南教授合作,利用配位键设计合成了一种高弹性的自修复材料。此材料具有非常好的拉伸性,最高可拉伸至原长度的45倍,改变金属与配体的比例后甚至拉伸到100倍也不会断裂。
作者:张国亮; 柯扬船; 杨丽燕 期刊:《腐蚀科学与防护技术》 2014年第02期
综述了金属抗磨减摩与腐蚀防护方法的关系与进展,阐述了纳米复合自修复材料对提高金属的耐磨性、防腐性及表面保护效应的主要类型,最后提出了优化金属保护材料体系及延长金属使役特性的方案。
作者:倪卓; 杜学晓 期刊:《高分子材料科学与工程》 2009年第07期
在自修复聚合物复合材料中,修复剂黏度和高聚物强度是保证自修复过程实现的重要因素。文中以合成用于自修复材料的环氧树脂微胶囊为目的,在双酚A型环氧树脂(E-51)中加入稀释剂正丁基缩水甘油醚(BGE)降低黏度,采用傅里叶红外(FT-IR)分析稀释剂对环氧胶粘剂与微胶囊咪唑类固化剂交联反应的影响,表征了在固化过程中稀释剂参与环氧胶粘剂与咪唑类固化剂的交联反应;使用差示扫描量热(DSC)技术对该固化反应进行动力学研究,确定出...
作者:王星雷; 王超 期刊:《河南科技》 2014年第06期
无论什么类型的路面,在各种因素作用下,总会出现裂纹,大大减少了路面使用寿命。若有自修复材料,那么当路面出现裂缝的时候,此类材料就可以自动地释放出粘结剂,形成自愈合系统,使得材料拥有自修复能力。
大跨度薄膜结构由于积雪、台风和冲击等恶劣荷载条件而大量破坏,有必要研究适用于薄膜结构的健康监测技术。从薄膜结构独特的力学特性和施工工艺出发,明确其监测需求、技术难点等,分析黏贴于薄膜基材的传感器和无源无线传感技术,用于构建大表面积薄膜结构的新型健康监测系统。针对薄膜结构在服役中出现的小型损伤,介绍自修复薄膜材料的最新研究成果,以实现自我修复功能和薄膜结构的智能化提供参考。