Bukalemun kaplama - Chameleon coating

Bukalemun kaplama, Ayrıca şöyle bilinir nano kompozit tribolojik kaplama, yaşam koşullarını kaplamanın uygulandığı nesneye daha uygun hale getirmek için çevresel dalgalanmalara uyum sağlamak için nanoteknoloji kullanan uyarlanabilir bir yapıştırıcıdır.

Amaç

Bukalemun kaplamanın amacı, herhangi bir ortamda malzemenin optimum performansını sağlamaktır. Buradaki fikir, ortamda ani bir değişiklik meydana geldiğinde, belirli nano kaplamanın, sürtünme ve aşınmaya bağlı yıpranmayı önlemek için çevreye daha iyi uyum sağlamak için kimyasal özelliklerini değiştireceğidir. Bukalemun kaplamanın, farklı ortamlarda atmosferik basıncın değiştiği akışkan hidroliği ile ilgili sorunları çözmesi beklenir. Akışkan hidroliğinin kimyasal özellikleri, farklı atmosferik basınç altında değişir çünkü sıvılar ve gazlar, farklı basınçlar altında genişler ve yoğunlaşır. Bu nedenle bukalemun kaplamanın amacı, makinelerde yağ gibi sıvılardan aynı yağlamayı sağlamaktır, ancak kaplamanın veya yağlamanın değişken ortamlarda bozulmasının dezavantajları olmadan.[1][2][3]

Geliştirme

Bukalemun kaplamanın başlangıcı her zaman nano ölçekli değildi. Nanomühendislik. Nano filmlerin (kaplamaların) kullanılmasından önce, kaplamanın faydalı yönlerini sağlamak için kullanılan filmler, tutarlı aşınma ve yıpranma nedeniyle daha kolay ve daha hızlı parçalanacaktır. Nano ince filmlerin kullanılması, filmin yerinden çıkmasını kontrol etmeye yardımcı oldu ve filmin kesme hızı (filmin bozulma hızı) aşınma ve birkaç kat aşınmaya bağlı olarak. "Bukalemun kaplama" terimi, bir bukalemun kaplamasının yırtıcılardan kaçınmak ve hayatta kalma şansını artırmak için bir savunma mekanizması olarak çevresine uyum sağlayabildiği gerçek bir bukalemun kaplamasına benzer şekilde kullanılmıştır. Kullanımı elmas benzeri karbon kısaca, genellikle aşınmayı önlemek için kullanılan nano filmlerden biridir. Sıcaklık değişimlerine karşı koymak için kullanılabilecek olası bir nano film, saf metaller Ag (gümüş ) ve Au (altın ). Gümüş ve altın, kaplama özellikleri için arzu edilen yüksek sıcaklıklara dayanabilir ve yumuşak kalabilir. Bir kafes matrisi (sepet örgüsü tasarımını kullanan kaplama için bir şablon) kullanarak, nano mühendisler bukalemun kaplamalarını daha çeşitli ortamlarda daha uyumlu hale getirmek için elmas benzeri karbonların ve saf metallerin özelliklerini kullanabilir.[3]

Başvurular

Bukalemun kaplama için en yaygın uygulama, havacılık irtifa değişiklikleri nedeniyle çevrenin her zaman değiştiği teknoloji. Yeryüzünde hava nemlidir ve sıcaklık, uzay gibi diğer ortamlara kıyasla çok az değişiklik gösterir. Azaltılmış sürtünme ve aşınma için yağ kullanımı ve yağlama, yalnızca toprakta bulunan ortam koşulları için geçerlidir. Sınır atmosferden yörüngeye değiştiğinde, sıcaklıklar -150 ° C ile yaklaşık 200 ° C arasında değişebilir.[4] bu yağlamaların çoğu hızlandırılmış hızlarda bozulur ve bu nedenle işe yaramaz hale gelir. Uzay uyduları, sıvı yağlamanın işe yaramadığı koşullar altındadır, çünkü birçok sıvı yağlayıcı, son derece düşük basınçlar nedeniyle uçucu hale gelir - fırlatma sırasında yaklaşık 100 kPa'dan yörüngede 10 nPa'ya kadar.[5] Bukalemun kaplama yardımı ile uyduların yaşam beklentisi 15 ila 30 yıl arasında değişmektedir.[2]Bukalemun kaplamalar da sıklıkla hipersonik ve yeniden kullanılabilir fırlatma araçları bu ...... yı gerektirir yağlama ortam atmosferinde, vakum (Uzay ) ve yeniden giriş sırasında (yüksek sıcaklık). Tipik bir çok katmanlı kaplama, bir molibden disülfür veya elmas benzeri karbon ortam koşullarında düşük sürtünme için. Bir katman teflon vakum servisi için kullanılabilir gümüş veya altın yüksek sıcaklıkta kayganlık için içeren katman.

Referanslar

  1. ^ Muratore ve Voevodin, C ve A.A (2009). "Bukalemun Kaplamalar: Zorlu Ortamlarda Sürtünmeyi ve Aşınmayı Azaltmak İçin Uyarlanabilir Yüzeyler". Malzeme Araştırmalarının Yıllık Değerlendirmesi. 39: 297–324. doi:10.1146 / annurev-matsci-082908-145259.
  2. ^ a b Voevodin ve Zabinski, A.A J.S (2005). Uzay uygulamaları için "Nanokompozit ve Nanoyapılı tribolojik malzemeler". Kompozitler Bilimi ve Teknolojisi. 65 (5): 741–748. doi:10.1016 / j.compscitech.2004.10.008.
  3. ^ a b Voevodin, A.A. "Bukalemun" yüzey adaptasyonlu "nanokompozit tribolojik kaplamalar. Arşivlenen orijinal 2013-04-14 tarihinde.
  4. ^ Steve Price, Dr. Tony Phillips, Gil Knier. "ISS'de Soğukkanlı Kalma". NASA.CS1 bakimi: birden çok ad: yazarlar listesi (bağlantı)
  5. ^ Krick, B.A. & Sawyer (19 Eylül 2010). "Uzay Tribometreleri: Yörüngede Açıkta Kalan Deneyler için Tasarım". Triboloji Mektupları. 41: 303–311. doi:10.1007 / s11249-010-9689-y.