【摘 要】
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项目研究围绕防护涂层的防污染、防腐蚀、防微裂纹扩展的“三防”现实要求,首次提出了“桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究”的创新思路。(1)采用纳米粒子Zn O、Ti O_2、Al_2O_3(晶须状)与环氧涂料共混,并以多组分表面活性剂BS-12、SDBS对纳米粒子进行前期预处理,避免“团聚”现象发生;以多尺度、多维度、多分级体系仿荷叶乳突“绒毛”和“蜡质”,强化荷叶滚动自洁脱污能
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项目研究围绕防护涂层的防污染、防腐蚀、防微裂纹扩展的“三防”现实要求,首次提出了“桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究”的创新思路。（1）采用纳米粒子Zn O、Ti O2、Al2O3（晶须状）与环氧涂料共混,并以多组分表面活性剂BS-12、SDBS对纳米粒子进行前期预处理,避免“团聚”现象发生;以多尺度、多维度、多分级体系仿荷叶乳突“绒毛”和“蜡质”,强化荷叶滚动自洁脱污能力。实验表明,自清洁性能优异,腐蚀速率相比原涂层降低一个数量级,拟合阻抗模值比普通纳米复合环氧涂层大约一倍。（2）以多尺度磁性γ-Fe2O3进行手性分子仿壁虎足匙突结构设计,利用手性分子结构的“多个抓手”。力学性能试验结果表明,粘结力增强了21%,抗剥离能力与变形协同性也同步提高。（3）同步利用手性分子结构特有的可逆双键,实现自修复功能,使之当裂纹生成时,能自发打开双键实行“桥联”,并利用小尺度纳米微粒的“准流体”特性对微裂纹进行连锁反应自修复。实验表明,经过仿生设计的纳米自修复涂层自清洁与耐腐蚀效果均好于普通纳米涂层,特别是自修复效果显著。浸泡于5%盐水中,24h后修复率大约为70%,48h后修复率达到84%,直观验证了其自修复功能。
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