【技术实现步骤摘要】
本申请涉及功能材料，尤其涉及一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途及其制备方法。
技术介绍
1、电子技术的蓬勃发展给人类带来便利的同时，也产生了大量的电磁污染，干扰精密设备稳定运行。随着高端装备向大型化、精密化、集成化方向不断发展，精密设备间的电磁兼容问题不容忽视，亟需性能优异的吸波涂层；在军事领域，由于雷达侦察技术和精确制导武器的快速发展，装备的生存率很大程度上依赖于其隐身性能，隐身涂层成为今后国防领域发展的重要方向。从服役环境与工况的角度来说，装备上大量的运动部件，包括各类回转机构、动力与传动装置等，还面临着摩擦磨损、腐蚀磨损耦合等工况，导致运动部件表面损伤、咬死等问题。自润滑涂层几乎可以应用于所有的摩擦部件上而不需要改变零件的设计和尺寸，是目前研发的重点之一，但大多数研究主要关注自润滑涂层的稳态摩擦系数，对于自润滑涂层的跑合阶段关注较少，然而大多数运动部件的摩擦磨损主要发生在设备启停阶段，稳态运行阶段的摩擦磨损相对轻微。综上所述，发展性能优异的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层对于降低运动零部件的摩擦磨损、降低维护成本、保障装备在复杂电磁环境下稳定运行、提高装备生存率等方面有重要的研发意义和应用前景。
2、目前的自润滑涂层大多采用固体润滑填料，如石墨、二硫化钼、ptfe等，虽然涂层的稳态摩擦系数可以达到0.1～0.2，但是这一类固体润滑填料需要一定的跑合时间才可以在涂层表面(摩擦界面)处形成连续的摩擦润滑膜；在变工况条件下，这一类摩擦润滑膜局部可能会被破坏，膜层不连续，导致润滑效果衰减，直到新
技术实现思路
1、本申请提供一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途及其制备方法，用以解决
技术介绍
中提到的上述问题。
2、一方面，本申请提供一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途，该涂层用于制备防腐及吸波性能一体化的材料。制备该涂层的涂料由以下重量百分比的组分组成：环氧树脂15～25％、固化剂5～15％、磁性含油微胶囊1～5％、余量为溶剂。
3、磁性含油微胶囊包括微胶囊壳材及包裹在微胶囊壳材内的离子液体和润滑油，微胶囊壳材包括壁囊单体和嵌入在壁囊单体内的磁性纳米粒子。
4、溶剂采用重量比为1：1-2的二甲苯和正丁醇的混合液。
5、可选的，壁囊单体为硅溶胶、脲醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的任一项。
6、可选的，固化剂为胺类固化剂。
7、另一方面，本申请提供一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，用于制备上述的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，该制备方法包括如下步骤：
8、(1)磁性含油微胶囊的制备：将复合乳化剂溶解于去离子水中，形成澄清溶液，将磁性纳米粒子超声分散于澄清溶液中，得到水相。
9、将离子液体溶解在润滑油中，得到油相。将油相缓慢加入水相，并在5000～15000r/min的搅拌速度下搅拌乳化5～15min，得到乳液。
10、用盐酸调节乳液ph值为2～4，再在150～500r/min的搅拌速度下，缓慢滴加硅溶胶，滴加完成得到微胶囊反应液，继续反应12～48h，即得磁性含油微胶囊。
11、(2)磁性含油微胶囊浆料制备：按重量百分比，将称取好的磁性含油微胶囊加入至溶剂中，超声分散，获得磁性含油微胶囊浆料。
12、(3)涂料制备：按重量百分比，将环氧树脂和固化剂先后溶解于磁性含油微胶囊浆料中，形成涂料。
13、(4)涂层制备：将涂料涂覆在金属表面，待涂层表干后加热固化，即得低摩擦快速响应及吸波一体化涂层。
14、可选的，磁性含油微胶囊的制备步骤中，采用的各原料及其重量份包括：去离子水100份，复合乳化剂0.5～2.5份，磁性纳米粒子0.5～5份，润滑油10～30份，离子液体0.1～1份及硅溶胶15～50份。
15、可选的，复合乳化剂采用重量比为2-3：1的非离子型乳化剂op-10和阳离子型乳化剂十六烷基氯化铵的混合物。
16、可选的，磁性纳米粒子为feco合金、fe3o4或co3o4。
17、可选的，离子液体为油溶性离子液体，润滑油为非极性聚α烯烃。
18、可选的，硅溶胶的制备方法为：按重量份，将10～30份硅酸钠溶于100份去离子水中，用盐酸调节ph值至2～4，得到硅溶胶。
19、可选的，涂层制备步骤中，固化条件为：在80-90℃下固化6-10h。
20、本申请提供的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途及其制备方法，实现了涂层具有低摩擦系数、快速响应能力和良好的吸波性能，相比于现有技术，具有如下有益效果：
21、(1)本申请通过采用磁性含油微胶囊作为润滑填料，在摩擦过程中，润滑油从微胶囊内释放，在极短的时间内在涂层表面(摩擦界面)铺展形成润滑膜层；磁性纳米粒子能够修补磨痕缺陷，并增强润滑油与摩擦界面的相互作用；这二者的协同构效关系大大降低跑合时间，实现低摩擦超快响应。磁性纳米粒子的电磁损耗特性和微胶囊的空腔结构协同提升了材料的吸波性能。
22、(2)通过大量粒径较小的微胶囊壳材将溶有离子液体的润滑油进行包裹-再分散，相比于将润滑油直接添加到涂层中，本申请的壳材包裹方式使得润滑油的分散均匀性大大提高，在设备摩擦过程中，润滑油从微胶囊内释放，在极短的时间内在涂层表面(摩擦界面)铺展形成均匀的润滑膜，不仅提高了涂层的均匀性，还大大提高了涂层的润滑性能，有助于设备表面具有很好的减摩抗磨性能。
23、(3)本申请通过将磁性纳米粒子的电磁损耗和微胶囊空腔结构结合，提高吸波性能；将磁性纳米粒子的磨痕修补和离子液体润滑油的润滑功能结合，实现低摩擦系数和快速响应能力；所得涂层兼具低摩擦快速响应和吸波性能，本涂层具有低摩擦系数、超短跑合时间和良好的吸波性能，是解决机械设备运动零部件在频繁启停和变工况条件下摩擦磨损问题的有效手段，同时能够有效解决复杂电磁条件及电磁污染对精密设备运行的干扰问题。能够用于汽车、航空航天航海、军工装备、机械制造、风电等领域，提高设备能效，降低维护成本，保障装备在复杂电磁环境下稳定运行。
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1.一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途，其特征在于，所述涂层用于制备防腐及吸波性能一体化的材料；
2.根据权利要求1所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，其特征在于，所述壁囊单体为硅溶胶、脲醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的任一项。
3.根据权利要求1所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂。
4.一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，用于制备上述权利要求1-3任一项所述的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，所述制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述磁性含油微胶囊的制备步骤中，采用的各原料及其重量份包括：所述去离子水100份，所述复合乳化剂0.5～2.5份，所述磁性纳米粒子0.5～5份，所述润滑油10～30份，所述离子液体0.1～1份及所述硅溶胶15～50份。
6.根据权利要求5所述的基于磁性含油微胶囊
7.根据权利要求5所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述磁性纳米粒子为FeCo合金、Fe3O4或Co3O4。
8.根据权利要求7所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述离子液体为油溶性离子液体，所述润滑油为非极性聚α烯烃。
9.根据权利要求8所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶的制备方法为：按重量份，将10～30份硅酸钠溶于100份去离子水中，用盐酸调节pH值至2～4，得到所述硅溶胶。
10.根据权利要求9所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层制备步骤中，固化条件为：在80-90℃下固化6-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的用途，其特征在于，所述涂层用于制备防腐及吸波性能一体化的材料；
2.根据权利要求1所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，其特征在于，所述壁囊单体为硅溶胶、脲醛树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中的任一项。
3.根据权利要求1所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，其特征在于，所述固化剂为胺类固化剂。
4.一种基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，用于制备上述权利要求1-3任一项所述的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层，所述制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于磁性含油微胶囊的低摩擦快速响应及吸波一体化涂层的制备方法，其特征在于，所述磁性含油微胶囊的制备步骤中，采用的各原料及其重量份包括：所述去离子水100份，所述复合乳化剂0.5～2.5份，所述磁性纳米粒子0.5～5份，所述润滑油10～30份，所述离子液体0.1～1份及所述硅溶胶15～50份。
【专利技术属性】
技术研发人员：于强亮，赵辰，周峰，王行伟，李传鹏，于波，蔡美荣，刘维民，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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