氧化钨表面涂层增加耐久性和钢强度

研究人员Harvard John A. Paulson工程学院和应用科学(SEA)欧洲杯线上买球已经开发出一种新的纳米多孔表面涂层,可以增加普遍存在的钢的安全性,强度和耐久性。

加速腐蚀试验,其中未改性的不锈钢(300级)(右样品)和钢状物上的钢(左样品)上的薄膜厚的滑动样品的下部暴露于非常腐蚀性的糖类不锈钢钢蚀刻剂。(A-H)图像显示作为接触时间的函数的腐蚀演变。

多年来,该行业开发出了不同等级的钢材。然而,钢表面没有进行显著的改变或改善。目前使用的钢继续受到磨蚀材料的影响,以及盐和水的腐蚀。欧洲杯足球竞彩钢制手术工具仍然不能完全免疫感染性微生物。

研究小组利用粗糙的纳米多孔氧化钨开发了新的表面涂层。据研究人员称,这种涂层被认为是最持久的防腐和防污材料,能够排斥任何类型的液体,即使在遭受严重的结构损伤后。

Joanna Aizenberg在哈佛大的实验室开发了许多其他抗污垢,不粘材料。欧洲杯足球竞彩Aizenberg是Amy Smith Berylson材料科学和哈佛大学的生物学启发工程学院的核欧洲杯足球竞彩心学院教授。欧洲杯线上买球

2011年,Aizenberg的团队开发了光滑的液体注入多孔表面(滑动),该涂层已经用于广泛的应用。在本研究中,该团队使用Slips来提高钢的性质。

“我们的光滑钢比之前开发的任何防污材料都要耐用很多倍,”Aizenberg说。“到目前为止,这两个概念——机械耐久性和防污性——相互矛盾。我们需要使表面具有纹理和多孔性以获得抗污染的能力,但是粗糙的纳米结构涂层本质上比它们的体积类似物要弱。这项研究表明,精心设计的表面工程使材料能够执行多种甚至相互冲突的功能,而不降低性能。”

这种材料具有广泛的应用,例如非结垢的医疗设备和工具,包括手术刀和植入物,3D打印喷嘴和海洋和建筑应用。

该团队不得不找出方法,以确保钢的结构保持其防污功能,而不会因新表面而经历任何机械降级。该团队在使用电化学技术的钢结构上成长为超薄薄膜,该薄膜由数十万纳米级粗糙,氧化物岛组成。

“如果岛的一部分被摧毁,因此由于邻近岛屿之间缺乏互连,因此损坏不会传播到表面的其他部分。AID ALEXANDER B. TESLER,前博士后海域,目前以色列威扎曼科学研究所研究所及本文的第一作者。欧洲杯线上买球

“这种岛状形态与钨氧化物的固有耐久性和粗糙度相结合,使表面保持其缓释性能在高度磨料的应用中,这至今是不可能的。”

Aizenberg表示,电化学沉积是用于制造钢的建立技术。

“我不想再创造一个耗费数百万美元、没有人会采用的生产线,”Aizenberg说。她想创建一个可扩展的过程,不会影响钢铁行业的标准实践。

通过用不同的方式测试材料 - 通过用菱形纺漆,螺丝刀和不锈钢镊子划伤,并反复击中大量的重,硬珠。

在此之后,使用各种类型的液体测试材料的抗润湿性能,包括含有血液和细菌的高腐蚀性介质,油,水和生物液。该材料证明了抗生物污染行为并排斥了所有液体。另外,氧化钨涂层也增强了钢的强度。

Philseok Kim本文和联合创始人兼技术副总裁兼海拔Sprop-Offlips Technologies Inc.表示,该材料对医用钢装置具有重要的承担。“因为我们证明了这种材料能够成功地驱除细菌和血液,小型医疗植入物、工具和外科器械,如手术刀和针头,都需要显著的机械强度和防污性能,这是高附加值的产品,我们正在探索应用和商业化。”Kim说。

该材料在功能性3D打印和微阵列设备应用方面也有相当大的前景。这可能是非常有用的印刷高粘性和粘性聚合物和生物材料,污染和摩擦是重大障碍。欧洲杯足球竞彩

每年,生物污染对船体的影响都会让美国海军损失数千万美元。藤壶、藻类和其他类似的生物会产生阻力并增加所需的能量。此外,清洗船体和重新涂防污漆的成本也很高。如果这种超级光滑的材料可以扩大规模,那么它将有望成为一种成本效益高、清洁的材料。

“这项研究是硬核,经典材料科学的一个例子,”欧洲杯线上买球Aizenberg说。“我们采取了改变世界的物质,并问道,我们怎样才能更好地变得更好?”

关于新型滑移增强钢的研究论文已经发表在《自然通讯》杂志上。

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    埃里森,贝丝。(2019年2月08日)。氧化钨表面涂层增加耐久性和钢强度。Azom。从6月28日,2021年6月28日从//www.wireless-io.com/news.aspx?newsid=44679中检索。

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    埃里森,贝丝。“氧化钨表面涂层增加了耐久性和钢的强度”。AZoM.2021年6月28日。

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    埃里森,贝丝。“氧化钨表面涂层增加了耐久性和钢的强度”。Azom。//www.wireless-io.com/news.aspx?newsid = 44679。(访问2021年6月28日)。

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    埃里森,贝丝。2019年。氧化钨表面涂层增加耐久性和钢强度.AZoM, 2021年6月28日观看,//www.wireless-io.com/news.aspx?newsID=44679。

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