Was ist eine Chamäleonbeschichtung?
Eine Chamäleonbeschichtung ist eine Art von Oberflächenschicht, die auf verschiedene hergestellte Waren angewendet wird, die adaptive Eigenschaften aufweist. Normalerweise besteht es aus Materialien, die auf einer Nanotechnologie -Skala um die Größe einzelner Atome oder kleiner Moleküle konstruiert sind. Die Beschichtungen sind so konzipiert, dass sie Eigenschaften wie die Fähigkeit haben, die Oberflächenstruktur zu ändern oder dynamisch auf Feuchtigkeit, Temperaturextreme oder Vakuumumgebungen zu reagieren, z. Es werden häufig Verbundbeschichtungen verwendet, die aus mehreren Schichten verschiedener Materialien in der Beschichtung bestehen, damit sie selbstschmierend sein können und einen niedrigeren Normalmeldungspunkt aufweisen.
Die ersten Arten von Verschleißkontrollbeschichtungen, die auf Nano-Skala entwickelt wurden, basierten auf dem Element-Wolfram, da es sich um ein so weit verbreitetes Metall handelt, in der sie für Metallteile mit hoher Stress betrieben wurden. Verbindungen wie WC, Wolfram mit diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC) und Wolframdisulfid, WS 2 , wurden erforscht. Metalle wieWolfram und Yttrium sind häufig Teil einer Chamäleonbeschichtung, da ihre Schmierqualität durch trockene Schmiermittel in Form von angetriebenem Kohlenstoff, Schwefel oder anderen Nanopartikeln bereitgestellt wird, die mit ihnen positiv interagieren. Gold und Silber AR, E andere häufige Metallelemente, die verwendet werden, da sie in der Lage sind, einem hohen Temperaturgradienten standzuhalten, bei dem sie in einer Matrixstruktur eingebettet werden können. Graphitischer Kohlenstoff ist auch in einigen Formeln als nützliche Schiebfläche in Gegenwart von Wasser oder hoher Luftfeuchtigkeit enthalten.
Ein Beispiel für das, was ab 2004 als Chamäleon-Beschichtung der zweiten Generation angesehen wird, ist Yttria-stabilisierte Zirkonia (YSZ), eine Form von Keramik, die in eine goldene gitterartige Struktur eingebettet ist, die Nanopartikel von Molybdumum-Disulfid, MOS-2 und dick-like-karrafors. Diese bestimmte Chamäleon -Beschichtungszusammensetzung kann enDure -gleitende Reibungszyklen von 10.000 Wiederholungen oder mehr ohne Abbau und Temperaturen von bis zu 932 bis 1.112 ° Fahrenheit (500 ° bis 600 ° Celsius). Dies hat es zu dem Interesse verschiedener Produktionsprobleme in der Luft- und Raumfahrtindustrie gebracht. Solche Chamäleon-Beschichtungen sind so konstruiert, dass sie Tribologieeigenschaften haben, bei denen sich die Tribologie auf die Fähigkeit der Beschichtung bezieht, der Reibung, dem Verschleiß zu widerstehen und sich auch selbst zu glühende Aspekte zu haben.
Der Hauptaspekt einer Chamäleonbeschichtung ist, dass sie eine reversible Morphologie für seine Zusammensetzung hat. Die Beschichtung muss in der Lage sein, ihre Reibung und ihren Verschleiß als Reaktion auf die Bedingungen zu ändern und dann ohne chemischen Abbau in einen latenten Zustand zu wechseln. Arenen, in denen dies wichtig ist, beinhalten in den Bau struktureller und aerodynamischer Elemente für Hyperschallfahrzeuge, die in hohen Höhen und Geschwindigkeiten extremer physischer Stress erfahren.
Eine Chamäleonbeschichtung ist so konstruiert, dass sie eine weitreichende Änderung der Materialeigenschaften von einem SC hatALE von einem Billionstel einer Meter bis zu einem Zehntel Millimeter (0,0000000001 bis 0,0001 Meter). Die Forschung im März 2011 für die US -Armee hat eine Chamäleonbeschichtung aus Nitridverbindungen, Silber und MOS 2 erstellt, die einen Weltrekord für die Haltbarkeit aufgestellt hat. Das Material wurde über 300.000 Mal durch einen Temperaturbereich von Raumtemperatur bis zu 1.292 ° Fahrenheit (700 ° Celsius) ohne merklichen Abbau der Materialeigenschaften (/p>