उद्धरण: स्वयं पुनर्वास पेंट – त्वचा की तरह घाव को ठीक करने के लिए
कोटिंग की घातक कमजोरी – एक बार कट या सूक्ष्मदर्शी, पानी और ऑक्सीजन बेस में वृद्धि, कटाव शुरू होता है। पारंपरिक विचार निष्क्रिय सुरक्षा है – कोटिंग फिर से शुरू होती है। मरम्मत पेंट सबवर्जन का एक नया मार्ग प्रदान करते हैं – कोटिंग के भीतर पूर्व-ब्यूरियल बहाली, स्वचालित सक्रियण जब एक दरार बनाई जाती है, तो दरारें ठीक हो जाती हैं, और बाधा का कार्य बहाल हो जाता है – मानव त्वचा के लिए चोटों के मामले में – haemorrhagic संक्षेपण द्वारा। इस नकली अवधारणा को व्यावसायिक रूप से विमानन संरक्षण, पवन ब्लेड और उच्च अंत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में लागू किया गया है। स्वयं पुनर्वास पेंट के लिए दो तकनीकी मार्ग: (1) बाहरी सहायता (माइक्रोकैप्स / संवहनी नेटवर्क) – – कोटिंग में बहाली का पूर्व-एनकैप्सूलेशन – क्षति पर जारी); (2) यह अवतार (डायनामिक समतुल्य कुंजी / सुपरमोलेकुलर रसायन – कोटिंग आणविक संरचना स्वयं प्रतिवर्ती है)।。
स्व-refurbishment कोटिंग एक प्रकार का बुद्धिमान कोटिंग है जो कोटिंग के भीतर बाहरी सहायता को एकीकृत करता है (माइक्रो-कैपेसिटरी पैकेज मरम्मत एजेंट – क्षतिग्रस्त रिलीज – उत्प्रेरक समग्र ट्रिगर करता है) या इसके अंतर्निहित (प्रतिवर्ती कोवलेंट कुंजी जैसे कि डाइल्स-अल्डर / सल्फर / हाइड्रोजन कुंजी – हीटिंग या पीएच द्वारा रिवर्स फ्रैक्चर के लिए उपयुक्त – जब कोटिंग यांत्रिक तनाव या उम्र बढ़ने के कारण मामूली दरार (व्यापकता) उत्पन्न करती है। 10-100 मीटर) – बाहरी मैनुअल हस्तक्षेप के बिना – स्वयं पुनर्प्राप्त करने योग्य दरारें – कोटिंग की सुरक्षात्मक ढाल सुविधाओं की बहाली (ईआईएस वसूली का प्रतिरोध करता है > 102 बार) – इस प्रकार कोटिंग के सेवा जीवन को काफी बढ़ा देता है।。
I. बाहरी सहायता के प्रकार की वैश्विक तुलना और पैटर्न – दो तकनीकी पथ
आयाम
बाह्य सहायता प्रकार (माइक्रोकैप्स / संवहनी नेटवर्क)
संकेत (रिवर्स covalent keys/supermolecules)
रिकवरी तंत्र
क्रैकिंग ओपन कैप्सूल बहाली रिलीज उत्प्रेरक फ्यूजन क्रैक के समापन को ट्रिगर करता है
ताप / पीएच / प्रकाश ट्रिगर रिवर्सिबल ब्रेक-अप आणविक श्रृंखला के पुनर्संयोजन को फिर से जोड़ते हैं शीतलन फिर से संयोजन
मरम्मत की संख्या
कैप्सूल के प्रकार: स्थानीय 1-3 बार (गैर-विभाज्य कैप्सूल खपत के बाद); संवहनी प्रकार: एकाधिक बार (repairable)
सिद्धांत रूप में, इन्फिनिटी – दर्जनों वास्तविक मरम्मत के बाद, दक्षता में गिरावट शुरू होती है।
ट्रिगर शर्त
मैकेनिकल पावर (खुला कैप्सूल के लिए बीमा) – निष्क्रिय ट्रिगर – कोई बाहरी ऊर्जा की आवश्यकता नहीं है
बाहरी ट्रिगर की आवश्यकता (गर्म 60-120 °C / pH परिवर्तन / प्रकाश)
Tg पर प्रभाव
कैप्सूल (> 10-100 मीटर) का Tg पर छोटा प्रभाव पड़ता है – यह उच्च Tg रखता है
रिवर्सिबल कुंजी बड़ी मात्रा में उपलब्ध हैं – Tg आमतौर पर कम होता है ()
पुनर्वास क्षमता (%)
60-80 प्रतिशत ईआईएस / 50-70 प्रतिशत की वसूली यांत्रिक शक्ति की वसूली
EIS/80-95 प्रतिशत यांत्रिक शक्ति की वसूली की 70-95 प्रतिशत
व्यापार का स्तर
अधिक परिपक्व – विमानन और वाहन नीचे चित्रकला के लिए वाणिज्यिक अनुप्रयोग पहले से ही मौजूद हैं
प्रयोगशाला / मध्य-परीक्षण चरण – अभी तक एक बड़े पैमाने पर उत्पादित नहीं
सामान्य
Q1: DCPD+Grubbs उत्प्रेरक – आप कमरे के तापमान पर अपने आप को दरार क्यों ठीक कर सकते हैं? यह विदेशी सहायता स्वयं पुनर्वास की क्लासिक प्रणाली है। Dicyclic edict (DDPD) एक कम मिश्रित तरल मोनोमर है – microcapsules (> 10-100 μm व्यास) पीयू या यूएफ शेल में encapsulated – कैप्सूल समान रूप से epoxy कोटिंग्स के भीतर फैल रहे हैं। Grubbs उत्प्रेरक (carbines) समान रूप से कोटिंग रेजिन में कण रूप में बिखरे हुए हैं – लेकिन कैप्सूल भौतिकी से अलग। जब कोटिंग काटा जाता है – कैप्सूल के माध्यम से क्रैक कट – DCPD तरल पदार्थ दरार में बहती है – Grubbs उत्प्रेरक का सामना करता है – एक खुला कोडिंग (ROMP) है – कमरे के तापमान के कुछ मिनट के भीतर एक ठोस polydCPD झिल्ली में कोटिंग का संघननन – बंद होने के साथ दरारें भरता है। कोर इंजीनियरिंग कठिनाइयों: (1) उत्प्रेरक epoxy stupor के साथ जहरीला नहीं होना चाहिए; (2) कैप्सूल पर्याप्त रूप से पतली होना चाहिए – दरारों में एक आउट-ऑफ-डेट दरार – लेकिन कोटिंग्स / पेंट्स की कटिंग फोर्स के तहत जल्दी नहीं – समान रूप से फैलना चाहिए – अन्यथा दरारें सभी कैप्सूल को याद कर सकती हैं – मरम्मत को ट्रिगर नहीं कर सकती।。
Q2: इस पैटर्न के स्व-पुनर्वास के बीच विरोधाभास कैसे हो सकता है Diels-Alder – हीटिंग मरम्मत और ताकत के रखरखाव को हल किया जा सकता है? Diels-Alder (DA) प्रतिक्रिया – furans (dioxin)+malayylamine (Pythonylene) अंगूठी के लिए प्रतिवर्ती प्रतिक्रिया – 100 °C (DA ब्रेक/dissociate) पर रिवर्स प्रतिक्रिया। पैराडोक्सिक रूप से, यदि DA कुंजी को आसानी से फ्रैक्चर किया जाता है (Td150°C), जिसके लिए स्वयं मरम्मत के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, तो आधार सामग्री क्षतिग्रस्त हो सकती है। समाधान – दोहरी नेटवर्क डिजाइन: (1) स्थायी इंटरकनेक्टिविटी नेटवर्क (पारंपरिक रूप से सह-प्रीड कुंजी पीयू / एपोक्सी – आधार शक्ति प्रदान करना – 70-80 प्रतिशत); (2) प्रतिवर्ती डीए नेटवर्क (स्वयं मरम्मत कार्य प्रदान करना – 20-30 प्रतिशत)। स्थिर तापमान पर स्थायी नेटवर्क एक यांत्रिक भार सहन करता है – प्रतिवर्ती नेटवर्क अतिरिक्त संयुग्म घनत्व प्रदान करते हैं; जब गर्मी की मरम्मत की जाती है तो प्रतिवर्ती नेटवर्क फ्रैक्चर अणुओं को प्रवाह की अनुमति देते हैं – स्थायी नेटवर्क उनके कोटिंग आकार को बनाए रखते हैं। यह वर्तमान में आत्म-चिकित्सा कोटिंग के लिए सबसे सफल डिजाइन रणनीति है।。
Q3: माइक्रो-कैप्सूल मरम्मत की एकलता – कैसे इंजीनियरिंग उन सीमाओं के साथ सामना कर सकती है जिन्हें पूरा होने पर मरम्मत नहीं की जा सकती है? जब किसी क्षेत्र के कैप्सूल को क्रैक एंड #8221 द्वारा अलग किया जाता है; बाहर इस्तेमाल किया गया & #8221; प्रतिक्रिया रणनीति: (1) बढ़ी हुई कैप्सूल घनत्व (>10-20vol%) ->2-3 आंशिक कटौती का जवाब देने में सक्षम – लेकिन अत्यधिक कैप्सूल कोटिंग की यांत्रिक शक्ति को कम करते हैं; (2) रक्त नेटवर्क – मानव रक्त वाहिकाओं की नकल – माइक्रोचैनल नेटवर्क कोटिंग्स के अंदर बनाया गया – बाहरी जलाशयों में संग्रहीत मरम्मत एजेंट – किसी भी क्षतिग्रस्त क्षेत्र में रक्त वाहिकाओं द्वारा पूरक किया जा सकता है – असीमित मरम्मत – लेकिन माइक्रोवास्कुलर 3D प्रिंटिंग / फोटोग्राफिक विनिर्माण जटिल है – वर्तमान में केवल कोटिंग मोटाई के लिए लागू किया जाता है> 500 मी; (3) कैप्सूल + बुनियादी इंटीग्रेटर समग्र – प्रत्येक दरार का उपयोग किया जाता है।。
Q4: स्व-पुनर्स्थापित पेंट की बहाली की क्षमता कितनी है? पुनर्स्थापना दक्षता का आकलन: (a) यांत्रिक मरम्मत क्षमता mech = 100 प्रतिशत (पोस्ट-reparation फ्रैक्चर लचीलापन / मूल फ्रैक्चर लचीलापन) x (b) बहाली क्षमता EIS = (पोस्ट-repair ) x 100%। EIS (Electro-Chemical Resistance Spectrometry) सबसे संवेदनशील आकलन उपकरण है – पोस्ट-traumatic |0.01Hz तेजी से 106 (मूल कोटिंग के पास) तक कम हो जाता है – यह दर्शाता है कि दरारें प्रभावी रूप से भर जाती हैं – आयन और पानी के अणु अब आधार में प्रवेश करने में सक्षम नहीं हैं। EIS लाभ: गैर विनाशकारी – समान कोटिंग को पुनर्प्राप्ति को ट्रैक करने के लिए बार-बार मापा जा सकता है; अत्यंत संवेदनशील – • प्रतिरोध पर नैनोस्केल microfisiles का प्रभाव भी पाया जा सकता है; मात्रात्मक मरम्मत दक्षता मान प्रदान किए जाते हैं – दृश्य निर्णय पर निर्भर नहीं। मैकेनिकल और संक्षारक बहाली दक्षता अक्सर अलग होती है – माइक्रोकैप्सूलेशन सिस्टम – ईआईएस (60-80%) Émech (50-70%) से अधिक होती है – क्योंकि भरने वाली दरारें यांत्रिक निरंतरता को बहाल करने की तुलना में आयन प्रवेश को अधिक आसानी से रोकती हैं।。
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सारांश
पेंट्स की आत्म-पुनर्वास के लिए दो तकनीकी मार्ग – बाहरी सहायता (माइक्रो-कैप्सूल – निष्क्रिय ट्रिगर / घर तापमान मरम्मत / एकल स्थानीय मरम्मत – व्यवसायीकरण के सबसे करीब) और एथोस (एंटी-covalent कुंजी – सक्रिय ट्रिगर / बहु पुनर्वास / दक्षता – अभी भी रिवर्सिबिलिटी के साथ संघर्ष में) – सक्रिय उपचार के लिए निष्क्रिय सुरक्षा से कोटिंग में एक प्रतिमान बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है। DCPD+ Grubbs उत्प्रेरक प्रणाली और Diels-Alder दोहरी नेटवर्क डिजाइन प्रत्येक पथ के लिए मानक प्रौद्योगिकियों रहे हैं। नए ग्राहक पत्र सामग्री लगातार स्वयं पुनर्वास के लिए पेंट की फ्रंट लाइन को ट्रैक करती है – ग्राहकों को स्वयं पुनर्वास कार्यात्मक एड्स और फॉर्मूलेशन डेवलपमेंट सपोर्ट प्रदान करती है – अपनी कोटिंग को अपने घावों को ठीक करने के लिए नकली खुफिया देने के लिए।。