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纳米金刚石涂料

成果类型:: 新技术

发布时间: 2022-12-01 11:58:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵国栋 | 2022-12-01 11:58:07

用特殊工艺将纳米金刚石加入涂料中,其性能有明显改善。与基底粘接更牢固,抗擦伤、防腐性、耐冲击、抗水性、显微硬度及热传导性均有显著提高。耐擦洗:耐擦洗次数有数量级的突破,由标准的100次提高到2460次之多。这表明不仅涂层本身耐磨,而且涂层与基体的结合牢固度显著增加。

抗划伤:加入纳米金刚石后可由1级提高到3级,见下表。1207、1208和1209是按不同工艺加入纳米金刚石的样品。耐摩擦:由100次露底提高到400次露底。防腐:在盐水中浸泡,原防腐涂166h后已经开始出现小泡,加入nd的涂料直至241h后仍未起泡;845h后:原涂料起了>5mm大泡,加入nd的涂料仅起了< 0.5mm小泡。柔性涂料:通常拉伸强度和断裂伸长率互相制约,但加入纳米金刚石可同时大幅提高。某种柔性涂料,加入纳米金刚石后,拉伸强度由1.6 MPa 提高到到1.9 MPa。下图为加入不同纳米金刚石浓度的变化曲线。抗腐蚀性:质量上乘的无纳米金刚石的防腐涂料,浸泡在浓度为5%的食盐水中166h后已经开始出现小泡,而加入纳米金刚石的涂料直至241h后仍无起泡。845h后:无纳米金刚石的涂料起了大泡>5mm,有纳米金刚石的涂料仅起了小泡< 0.5mm。

与其它材料相比,金刚石具有很多的优异特性,在所有材料中,金刚石具有最高的硬度、最高的热导率、最高的传声速度、高的耐磨性、低的摩擦系数,既是电的绝缘体,又是热的良导体,掺杂后可成为卓越的PN型半导体,有宽的禁带宽度,高的空穴迁移率和最宽的透光波段(0.225μm至远红外),正是上述特性为它在现代科技和工业领域中的广泛应用提供了坚实的技术基础,也是其它材料不可比拟的重要原因。

张书达 先后从事放射性分析、核电子学、高压物理、材料物理及固体物理的研究工作。对人造金钢石合成的工艺及机理,金刚石的理化性质及后处理工艺有精深研究。1983年主持研制的雄师牌人造金刚石微粉被国家经委评为"优秀新产品",获"飞龙奖"。1988年主持研制的雄师牌MBD人造金刚石单晶获国家银质奖。"金刚五微粉制造的新工艺--SDZ法"属国家级成果,获天津市科技进步二等奖。创立的"表面结构非均匀性自由焓'的新理论对晶体生产具有重大意义,国际领先。首次受现了在高温高压下熔融叶蜡石可促进金刚石的成核和生长。无空沿铸铅工艺国内领先。

纳米金刚石涂料用于轮船、军舰和各种车辆,维修时更换涂料的次数至少减少一半。城市立交桥等公共建筑成倍减少涂刷次数,节省维修费用。推广应用是投资少见效快节能环保提高经济效益和社会效益的最佳措施。

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