 Детали машин обычно изнашиваются при наличии трения между их металлическими поверхностями. Смазочные материалы и функциональные масла помогают предотвратить износ. Они привлекают грязь, мусор и пыль, и с течение времени формируют комки или становятся смолистыми. Детали машин в результате должны интенсивно очищаться и смазываться, что приводит к более частому обслуживанию, увеличению потребления ресурсов, загрязняющими отходам или поломке машины. Исследователи Института новых материалов в Лейбнице уже разработали функциональное покрытие, которое смазывает детали без жира и в то же защищает их от коррозии. Оно может стать целесообразным в качестве покрытия для металлов и металлических сплавов, таких как сталь, алюминий или магний.
Ключевыми элементами нового покрытия с низким трением являются его состав и структура. Исследователи внедрили твердые смазочные материалы пластинчатой формы и пластинчатые частицы в качестве связующего вещества. Когда смесь наносят на поверхность, она производит хорошо упорядоченную структуру, в которой эти различные частицы расположены в виде рисунка черепицы. Это формирует так называемую пленку передачи между покрытием с низким коэффициентом трения и объектом, через который поверхности могут скользить с минимальным трением. Особое отношение смеси означает, что новый композит имеет очень низкий коэффициент трения. Если бы использовался твердый смазочный материал, то коэффициент трения стал бы значительно выше.
Структура черепицы не только обеспечивает низкий коэффициент трения скольжения - она также действует в качестве барьера. Это уже особое преимущество, поскольку в результате материал также предотвращает проникновение влаги или солей в металлические поверхности, таким образом, также защищая от коррозии. В нейтральном солевом тумане композит имеет коррозионную стойкость около более 1000 часов на низколегированной стали. Связанное покрытие может быть нанесено с помощью классических процессов мокрой химии, таких, как опрыскивание или погружение. Конструкция плитки формируется с помощью простой термической обработки без какой-либо дополнительной помощи в самоорганизации.
Ученые продолжают проводит исследования и разработки для создания новых материалов. Химики, физики, биологи и инженеры сосредотачиваются на важнейших вопросах. Какие свойства материала являются новыми, как они могут быть исследованы и как они могут быть адаптированы для применения в промышленности в будущем? Четыре исследовательских упора определить текущие разработки: новые материалы для применения энергии, новые концепции для медицинских поверхностей, новые поверхности материалов для трибологических систем и нанобезопасность. Исследования проводятся в нескольких областях: нанокомпозитные технологии, материалы, разделяющие тела трения, и био-интерфейсы.
|
