Wat is een kameleon -coating?
Een kameleon -coating is een type oppervlaktelaag dat wordt toegepast op verschillende gefabriceerde goederen met adaptieve kwaliteiten. Gewoonlijk bestaat het uit materialen die zijn ontworpen op een nanotechnologische schaal rond de grootte van individuele atomen of kleine moleculen. De coatings zijn ontworpen om eigenschappen te hebben, zoals de mogelijkheid om oppervlaktetextuur te veranderen of dynamisch te reageren op vocht, extreme temperaturen of vacuümomgevingen zoals voor herbruikbare lanceervoertuigcoatings in rocketry. Composietcoatings worden vaak gebruikt die bestaande uit verschillende lagen van verschillende materialen in de coating, zodat het zelfverminderd kan zijn en een lager dan normaal smeltpunt heeft.
De allereerste soorten slijtagebesturingscoatings die op een nano-schaal waren ontworpen, waren gebaseerd op het element wolfraam, omdat het zo'n veel gebruikt metaal is in de productie voor metalen onderdelen met hoge stress. Verbindingen zoals WC, wolfraam samengevoegd met diamantachtige koolstof (DLC) en wolfraamdisulfide, WS 2 , werden onderzocht. Metalen zoalsWolfraam en yttrium maken vaak deel uit van een kameleon -coating omdat hun smeerkwaliteit wordt geleverd door droge smeermiddelen in de vorm van aangedreven koolstof, zwavel of andere nanodeeltjes die gunstig inwerken. Goud en zilver AR, E andere frequente metaalelementen die worden gebruikt, omdat ze de mogelijkheid hebben om een hoog niveau van temperatuurgradiënt te weerstaan waar ze smeerkwaliteiten kunnen vertonen wanneer ze ingebed zijn in een matrixstructuur. Grafitische koolstof is ook opgenomen in sommige formules als een nuttig glijdend oppervlak in aanwezigheid van water of hoge luchtvochtigheid.
Een voorbeeld van wat wordt beschouwd als een kameleoncoating van de tweede generatie vanaf 2004 is Yttria gestabiliseerde zirkonia (YSZ), een vorm van keramiek, die is ingebed in een goud roosterachtige structuur die nanodeeltjes van molybdenumdisulfide, MOS 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 is, en een kader van de diamant, is ingebed. Deze specifieke kameleon -coatingcompositie kan enDure glijdende wrijvingscycli van 10.000 herhalingen of meer zonder af te breken, en temperaturen tot 932 ° tot 1,112 ° Fahrenheit (500 ° tot 600 ° Celsius). Dit heeft het de belangstelling van verschillende productieproblemen in de ruimtevaartindustrie gebracht. Dergelijke kameleon-coatings zijn ontworpen om tribologie-eigenschappen te hebben, waarbij de tribologie verwijst naar het vermogen van de coating om wrijving, slijtage te weerstaan en ook zelf-knabbelende aspecten te hebben.
Het belangrijkste aspect van elke kameleon -coating is dat het een omkeerbare morfologie heeft met zijn samenstelling. De coating moet in staat zijn om zijn wrijving en slijtage te veranderen in reactie op de omstandigheden en vervolgens terug te veranderen naar een latente toestand zonder chemische degradatie. Arena's waar dit belangrijk is, zijn onder meer het bouwen van structurele en aerodynamische elementen voor hypersonische voertuigen die extreme fysieke stress ondergaan op grote hoogten en snelheden.
Een kameleon-coating is ontworpen om een brede verandering in materiaaleigenschappen van een SC te hebbenAle van een biljoenste van een meter op een tiende van een millimeter (0,0000000001 tot 0,0001 meter). Onderzoek in maart 2011 voor het Amerikaanse leger heeft een kameleon -coating geproduceerd die bestaat uit nitride -verbindingen, zilver en MOS 2 die een wereldrecord heeft gevestigd voor duurzaamheid. Het materiaal werd meer dan 300.000 keer gefietst door een temperatuurbereik van kamertemperatuur tot 1.292 ° Fahrenheit (700 ° Celsius) zonder merkbare afbraak in materiaaleigenschappen.