Che cosa è un camaleonte Coating?

Un rivestimento chameleon è un tipo di strato superficiale applicato a vari prodotti manufatti che ha qualità adattativi. Di solito, si compone di materiali ingegnerizzati su scala nanotecnologie circa la dimensione dei singoli atomi o piccole molecole. I rivestimenti sono progettati per avere caratteristiche come la possibilità di cambiare struttura di superficie o dinamicamente rispondere a umidità, temperature estreme, o ambienti di vuoto come per i rivestimenti di lanciatori riutilizzabili in missilistica. Rivestimenti compositi sono spesso utilizzati che sono costituiti da più strati di materiali differenti nel rivestimento in modo che possa essere autolubrificante ed hanno un punto di fusione inferiore al normale.

I primi tipi di rivestimenti di controllo usura ingegnerizzati su scala nano erano basate sulla tungsteno elemento essendo un tale metallo ampiamente utilizzato nella produzione di parti metalliche ad alto stress. Composti come WC, tungsteno fuse con Diamond-Like Carbon (DLC), e tungsteno disolfuro, WS 2, sono stati ricercati. Metalli come il tungsteno e ittrio sono spesso parte di un rivestimento chameleon perché la loro qualità lubrificante è fornito da lubrificanti secchi in forma di carbonio alimentato, zolfo o altri nanoparticelle che interagiscono favorevolmente con loro. Oro e argento ar, e altri elementi metallici utilizzati frequentemente, in quanto hanno la capacità di sopportare un elevato livello di gradiente di temperatura in cui possono esibire qualità lubrificante quando incorporato all'interno di una struttura a matrice. Carbonio grafitico è incluso anche in alcune formule come una superficie di scorrimento utile in presenza di acqua o umidità elevata.

Un esempio di quello che è considerato essere un rivestimento camaleonte di seconda generazione a partire dal 2004 è ossido di ittrio stabilizzato zirconia (YSZ), una forma di ceramica, che è inserito all'interno di una struttura a griglia come l'oro che racchiude nanoparticelle di disolfuro di molibdeno, MoS 2, e carbonio simile al diamante. Questo particolare composizione del rivestimento camaleonte può sopportare scorrevole cicli di attrito di 10.000 ripetizioni o più senza degradare, e temperature fino a 932 ° a 1.112 ° Fahrenheit (500 ° a 600 ° C). Questo ha portato l'interesse di vari problemi di produzione nel settore aerospaziale. Tali rivestimenti Chameleon sono progettati per avere proprietà tribologiche, dove tribologia si riferisce alla capacità del rivestimento di resistere attrito, usura, e di avere anche aspetti autolubrificanti.

L'aspetto fondamentale di ogni rivestimento chameleon è che ha una morfologia reversibile alla sua composizione. Il rivestimento deve essere in grado di cambiare il suo attrito e l'usura in risposta alle condizioni e poi tornare a uno stato latente senza degradazione chimica. Arenas dove questo è importante includono nella costruzione di elementi strutturali e aerodinamiche per veicoli ipersonici che subiscono lo stress fisico estremo ad altitudini elevate e velocità.

Un rivestimento chameleon è progettato per avere un cambiamento ampio delle proprietà del materiale da una scala di un trilionesimo di un metro su un massimo di un decimo di millimetro (,0000000001-0,0001 metri). La ricerca nel marzo 2011 per l'esercito americano ha prodotto un rivestimento camaleonte composta di composti di nitruro, argento, e MoS 2, che ha stabilito un record mondiale per la durevolezza. Il materiale è stato ciclata oltre 300.000 volte attraverso un campo di temperatura da temperatura ambiente fino a 1.292 ° Fahrenheit (700 ° Celsius) senza alcuna degradazione evidente nelle proprietà del materiale.