今天要介绍的是一种自修复水泥,通俗的来说就是一种破损了的水泥,然后它会神奇的自我修复。
看到它的神奇的了吗。研究人员使用了一种通常发现于活火山附近的细菌,将其混合到水泥中,然后再加入乳酸钙。水泥出现裂缝,同时水进到里面时,水就会唤醒这种细菌。这种细菌吃乳酸钙,分泌出填补裂缝的石灰岩。
目前的自修复技术通常有一下几种
①液芯或空心纤维技术
其技术主要是通过将蜡封有修复剂的多孔玻璃纤维管埋植到基体种,当体系产生裂纹后,通过认为的主动地用热、光等外界作用,使内部蜡封于多孔玻璃纤维管中地修复剂向裂纹部位输出,再用第二次加热使修复剂粘合裂纹,这种体系因为在修复反应前需要认为干预而被称为“主动模式”。
还有一种被动模式,是直接在体系中埋植填充了修复剂地脆性中空纤维,在体系受到外界力场作用时,埋植的纤维会发生破裂,从而使修复剂释放到裂纹区,实现修复裂纹的目的,这样的修复体系免除了人工的干预,更具有智能性。
②微胶囊技术
微胶囊技术使利用或膜材料包裹更具有分散性的固体物质、液滴或气体而形成的具有“核,壳”结构的微小粒子,通常将成膜材料形成的包裹膜称为壁材或囊壁。成膜材料内部被包裹的物质称为芯材或囊芯。微胶囊特殊的核壳结构可以将被包覆物即囊芯与外界隔离,改善囊芯的物理性质,提高囊芯的稳定性,同时保留囊芯原有的化学性质。使用时在加压、升温或辐射等特定条件下瞬间释放出囊芯,或在不破坏囊壁条件下,通过加热、溶解、萃取、光催化或酶催化等作用,使囊芯透过囊壁向外扩散,从而控制囊芯逐渐释放出来。从而达到修复的效果
③热可逆交联反应技术
制备一种热可逆的高度交联的聚合物自修复材料,采用热可逆交联反应,将材料从常温升到高温时,部分化学键断开,当温度从高温缓慢降回常温时,化学键又会通过逆反应重新键合。这种体系的优点是无需加入催化剂、单体分子或其他特殊的表面处理,可实现无限次的自我修复功能,但它还面临很多问题需要解决,比如单体熔点高,固化时间长,需高温才能实现自修复等。
④刺激响应型聚合物技术
该技术是在油井水泥浆中加入一种对油气具有刺激性的自修复材料,该技术将可膨胀的橡胶粒子植埋于水泥环中,当水泥坏遭遇破坏产生裂纹或微间隙时,油气沿裂纹或微间隙发生运移,预植入的可膨胀橡胶粒子对油气化合物的刺激作出响应产生膨胀,而堵塞油气运移通道,高压静态和动态实验室测试证明,该自修复技术可以在 30 min 内迅速隔断气流。该修复功能可实现多次循环,该技术无需加入其他催化剂和外界干预,无油气刺激时,长期处于休眠状态,长期稳定,可以解决油气井长期封隔问题。加入这种自修复材料的水泥浆体系与常规水泥浆体系的各项基本性能基本相同。