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新的防腐蚀聚合物会突出展示损害部位 可自我修复并可回收利用
发布日期:2023-02-22 11:03:28  稿源:cnBeta.COM

苏黎世联邦理工学院的工程师们已经开发出一种多功能的新材料,它应该有助于正在进行的与建筑物和车辆腐蚀问题的拉锯战。这种聚合物涂层不仅可以防止腐蚀,而且可以在裂缝形成时突出显示、自动修复自身的损坏,并在其寿命结束时可以回收利用。

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腐蚀和老化最终将影响人类建造的几乎所有建筑与装备,从摩天大楼再到桥梁、飞机、火车和汽车,莫不如此。开发新的抗腐蚀材料和涂层是一个持续的需求,现在科学家们已经开发出一种新材料,具有大量人们急需的特性。

这种新材料被称为聚苯亚甲基,或简称PPM,它可以被喷到一个表面上,在那里它硬化成一个固体聚合物涂层。为了测试它作为腐蚀屏障的性能如何,该团队进行了一项加速老化实验,将铝合金样品暴露在有或没有PPM涂层的盐溶液中,涂有30和50微米厚的PPM层的金属在加速老化的许多周期后没有显示出明显的腐蚀。

PPM还显示了自我修复能力。当研究小组故意划伤涂层,然后将其暴露在溶液中时,发现它能迅速自行修补断裂处。这是因为溶液与下面的铝发生反应,导致该区域升温并融化聚合物,使其刚好流入缺口,缺口被填满后,溶液和金属之间的接触被打破,冷却下来的涂层就会再次变硬。

这种聚合物也会对这种损坏发出预先警告,提醒需要人为干预。PPM在紫外光下会发出荧光,但如果它被损坏就不会发出荧光,这样就可以清楚地检查出可能难以发现的裂缝。

即使在其寿命结束时,这种超强的材料也不会停止--它可以被回收并应用于新的表面。相比之下,类似的聚合物只能被扔进垃圾场或焚烧。在测试中,研究人员将其移除并回收,材料仅损失了5%,即使经过五个循环的重复使用,其性能也没有下降。

研究人员目前正在为这种材料申请专利,而进一步的工作将研究如何改进这种配方。

该研究发表在《聚合物》杂志上。

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