[發明專利]一種腐蝕驅動智能纖維及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811354857.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN111189768B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 孫宇雁;王子國;程淑珍
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

1.一種腐蝕驅動智能纖維，其特征在于：所述腐蝕驅動智能纖維由芯纖維和/或帶耐腐涂層的芯纖維、易腐蝕涂層組成；所述芯纖維和/或帶耐腐涂層的芯纖維沿纖維長度方向處于拉應力狀態；所述易腐蝕涂層沿纖維長度方向處于壓應力狀態；且芯纖維和/或帶耐腐涂層的芯纖維與易腐蝕涂層沿纖維長度方向處于拉壓平衡狀態；所述易腐蝕涂層包覆于芯纖維和/或帶耐腐涂層的芯纖維外；所述腐蝕驅動智能纖維由單根纖維構成或者由多根纖維經過加捻和并股而成的絞線構成；

在同等腐蝕環境下，所述易腐蝕涂層的腐蝕速率大于芯纖維的腐蝕速率；

在同等腐蝕環境下，所述易腐蝕涂層的腐蝕速率大于帶耐腐涂層的芯纖維的腐蝕速率。

2.根據權利要求1所述的一種腐蝕驅動智能纖維，其特征在于：

所述腐蝕驅動智能纖維包括芯纖維和易腐蝕涂層,芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有易腐蝕涂層；

或

所述腐蝕驅動智能纖維包括耐腐涂層、芯纖維和易腐蝕涂層；所述芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有耐腐涂層；當芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有耐腐涂層時，所得材料定義為A；在A表面的部分位置或全部位置上包覆易腐蝕涂層，

或

所述腐蝕驅動智能纖維包括芯纖維、易腐蝕涂層、耐腐涂層；所述芯纖維外包覆有易腐蝕涂層；所述易腐蝕涂層的部分位置上包覆有耐腐涂層；

或

所述腐蝕驅動智能纖維包括芯纖維和易腐蝕涂層,芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有易腐蝕涂層；所述芯纖維外的部分位置包括芯纖維的端部；當芯纖維的端部包覆有易腐蝕涂層時，在端部的易腐蝕涂層外還包覆有耐腐涂層；

或

所述腐蝕驅動智能纖維包括耐腐涂層、芯纖維和易腐蝕涂層；所述芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有耐腐涂層；當芯纖維外的部分位置或全部位置上包覆有耐腐涂層時，所得材料定義為A；在A表面的部分位置或全部位置上包覆易腐蝕涂層，當A的端部包覆有易腐蝕涂層時，在端部的易腐蝕涂層外還包覆有耐腐涂層；

其中，芯纖維和/或帶耐腐涂層的芯纖維沿纖維長度方向處于拉應力狀態；所述易腐蝕涂層沿纖維長度方向處于壓應力狀態。

3.根據權利要求1所述的一種腐蝕驅動智能纖維，其特征在于：所述芯纖維選自無機纖維、聚合物纖維中的至少一種；所述芯纖維的當量直徑小于等于20mm。

4.根據權利要求1所述的一種腐蝕驅動智能纖維，其特征在于：所述耐腐涂層的材質選自銅、鎳、鉻、鎘、銀、金元素中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的一種腐蝕驅動智能纖維，其特征在于：所述腐蝕驅動智能纖維的截面形狀選自圓形、多邊形、異形截面中的一種，所述異形截面包括槽形、十字形、井字形、三葉形、梅花形、星形中的至少一種，

所述腐蝕驅動智能纖維的表面為壓痕或者帶肋形狀；

所述腐蝕驅動智能纖維外形為平直形、壓棱形、波形、彎鉤形、大頭形、雙大頭形、雙尖形或集束型。

6.一種如權利要求1-5任意一項所述腐蝕驅動智能纖維的制備方法，其特征在于：對芯纖維或帶耐腐涂層的芯纖維施加拉力；然后在其表面設定區域制備易腐蝕涂層；卸除拉力，得到樣品；所施加的拉力為芯纖維或帶耐腐涂層的芯纖維承載力的10％至90％。