Self healing materials iop overzicht

download Self healing materials iop overzicht

of 51

  • date post

    19-Jan-2015
  • Category

    Technology

  • view

    2.816
  • download

    2

Embed Size (px)

description

 

Transcript of Self healing materials iop overzicht

  • 1. Self healing materialsconcept and applications Second edition - 2011

2. reface P VoorwoordSometimes, reality goes beyond fantasy.De werkelijkheid overtreft soms de fantasie. micro-elektronica, energieopwekking enThis is certainly the case for self healingDat geldt zeker voor zelfherstellendeenergieopslag zoals zonnecellen enmaterials: materials which are capable ofmaterialen: materialen die in staat zijn, minbatterijen. Het onderzoek vindt plaats aanmaking cracks and scratches disappear in a of meer zelfstandig en autonoom, scheurenvijf Nederlandse universiteiten en strengmore or less independent and autonomousen krassen te doen verdwijnen. Nederland geselecteerde Nederlandse en buitenlandseway. The Netherlands are among the energy generation and energy storage such behoort tot de koplopers op dit terrein! onderzoeksinstellingen. Zij zullen er samenfront-runners in this field. as solar cells and batteries. The research met de betrokken bedrijven voor zorgen dat takes place at five Dutch universities andZelfherstellende materialen kunnen van de resultaten daadwerkelijk wordenSelf healing materials can be of great value strictly selected Dutch and foreign researchgrote waarde zijn voor maatschappij en toegepast.for society and economy, most certainly fororganisations. They make sure - togethereconomie, zeker voor topsectoren alstop sectors such as chemistry, high-tech and with the companies involved - that thechemie, hightech en energie. DeDat blijkt nu al. AkzoNobel heeft eenenergy. The development of the self healingresults really will be applied. ontwikkeling van het zelfhelende vermogenzelfherstellende autolak op de marktcapacity of materials as asphalt, concrete van materialen zoals asfalt, beton engebracht. Heijmans heeft een proefstrookand coatings is a great technologicalAnd that pays off already. AkzoNobel hascoatings is een fantastische technologischevan 300 meter zelfherstellend asfaltinnovation. It can also give a strong impulsemarketed a self healing car body finish.innovatie. Ze kan ook een grote impuls aangelegd op de A58 bij Vlissingen. En KLMto sustainable manufacturing and Heijmans applied a test strip of 300 meters geven aan duurzame productie en bouw.Air France is betrokken bij de ontwikkelingconstruction, because the life span of a self healing asphalt on the A58 motorwayWant de levensduur van een weg, tunnel ofvan een zelfherstellende coating voorroad, tunnel or airplane increases stronglynear Vlissingen in the South-west of Thevliegtuig neemt sterk toe als scheuren vliegtuigmotoren.when cracks vanish spontaneously! Even Netherlands. And KLM Air France is involved spontaan verdwijnen! Dat kan zelfs onderunder unpredictably heavy conditions.in the development of a self healing coatingonvoorspelbaar zware condities.Het is mij een groot genoegen u dit for aircraft engines.boekwerk te kunnen aanbieden over hetThis is why The Netherlands have already Daarom voert Nederland al zes jaar een onderzoek naar zelfherstellende materialenconducted for six years a wide and coherentI am very pleased to present you this breed en coherent nationaal onderzoeksin Nederland. Laten we er samen voornational research program, in cooperationbooklet on self healing materials researchprogramma uit, in samenwerking met ruimzorgen dat we onze internationalewith about 65 companies. The Dutch in The Netherlands. Together, lets see to it 65 bedrijven. Het Nederlandsetoppositie en topsectoren verderInnovation Oriented Research Program that we further extend our internationalInnovatiegerichte Onderzoeksprogrammauitbouwen.Self Healing Materials (IOP-SHM) deals leading position and top sectors. Self Healing Materials richt zich op dewith the development of self healing ontwikkeling van zelfherstellendeproperties of five different material classes: eigenschappen van vijf verschillendepolymers and composites, concrete andMaxime Verhagen materiaalklassen: plastics en composieten, Maxime Verhagenasphalt, coatings, metals and ceramics, andVice-premier and Minister of Economic beton en asfalt, coatings, metalen enVicepremier en Minister van Economischefinally materials for micro-electronics, Affairs, Agriculture and Innovation keramiek, en daarnaast materialen voor Zaken, Landbouw en Innovatie 2 | IOP Self healing materials | concept and applicationsIOP Zelfherstellende materialen | van idee tot realiteit | 3 3. Contents InhoudsopgavePreface2 Voorwoord 3Materials which heal themselves?8 Materialen die zichzelf kunnen herstellen?91. Self healing materials - the ins & outs 10 1. Zelfherstellende materialen in vogelvlucht11 Traditional materials: damage prevention10 Traditionele materialen: voorkmen van beschadigingen 11 Self healing materials in a historical perspective12 Zelfherstellende materialen in historisch perspectief13 How do materials become self healing? 14 Hoe werken zelfherstellende materialen?15In practice20 De praktijk 212.Self healing materials: how far have we come?24 2.Zelfherstellende materialen: wat hebben we al bereikt? 25Introduction 24 Inleiding 25 Self healing in polymers26 Polymeren die zichzelf repareren 27 Damage healing in fibre-reinforced composites 32 Kunststof composieten 33 Self healing materials for bone substitution35 Beton, al dan niet gewapend37 Self healing of cement-based materials36 Asfalt - robuust wegdek? 43 How to prevent reinforcement corrosion in concrete? 38 Zelfherstellende metalen 47 Unravelling of porous asphalt pavements 42 Coatings - zowel structureel als functioneel 51 A thin line between metals and ceramics 46 Functionele materialen59 Self-replenishing of organic low surface energy coatings50 Zelfherstellende functionele materialen 63 Corrosion prevention and protection of metals with organic coatings 52 Intermezzo - Lessen uit de natuur68 Self healing thermal barrier coatings 56 Een greep uit de deelnemende industrile partijen70Functional materials 58 Self healing functional materials 62 International contacts and cooperation72 4 | IOP Self healing materials | concept and applications IOP Zelfherstellende materialen | van idee tot realiteit | 5 4. 3. Self healing materials - economics and future applications 74 3. Zelfherstellende materialen - financile aspecten en toekomstige toepassingen 75 Economic aspects of self healing materials74 Economische aspecten van zelfherstellende materialen75 Financial case: Self healing PAC (porous asphalt concrete ) for the motorway78 Praktijkvoorbeeld: Zelfherstellende ZOAB-toplaag voor op de autosnelweg 79Exploring future applications82Toepassingen uit toekomstverkenningen83 Future applications - at sea86 Toekomstige toepassingen - op of in de zee84 Future applications - houses90 Toekomstige toepassingen - woningen 88 Future applications - traffic and transportation94 Toekomstige toepassingen - verkeer en vervoer 92 Future applications - sports98 Toekomstige toepassingen - sport96For further information100 Verdere informatie 100 This content has been written by Eddy Brinkman, Betase BVDe inhoud is geschreven door Eddy Brinkman, Betase BV 6 | IOP Self healing materials | concept and applications IOP Zelfherstellende materialen | van idee tot realiteit | 7 5. aterials which heal themselves? M Materialen die zichzelf kunnen herstellen?Picture this: a small meteorite races throughThey appeal to the imagination: materials Ze spreken erg tot de verbeelding,space and hits a manned spacecraft that just which are able to heal themselves. Despitematerialen die zichzelf kunnen herstellen.left earth. Due to the high speed, the the fact that there have already been manyTerwijl de natuur toch bol staat vanmeteorite punches a small hole in the wall examples in nature: wounds that apparentlysoortgelijke verschijnselen. Denk maar aanof the spacecraft, and oxygen flows out ...autonomously stop bleeding, or broken wondjes die schijnbaar uit zichzelf stoppenbut miraculously, within seconds the holebones that heal after some time. The only met bloeden, of gebroken botten die nacloses up. Science fiction? Currently yes, thing that is necessary is to transfer theseenige tijd vanzelf genezen. Het enige watbut it may become reality sooner then youtricks from nature to man-made materials. hoeft te gebeuren, is deze reparatietrucsthink. Thanks to self healing materials. uit de natuur over te brengen naar In 2011, self healing materials are far beyondmaterialen die met mensenhanden the science fiction stage. Indeed, thegemaakt kunnen worden. Netherlands is front-runner in the development of these materials. And that is Anno 2011 zijn zelfherstellende materialen what this booklet is about. het stadium van science fiction al ver ontstegen. Sterker nog: Nederland speelt Readers who would like to know the basiceen voortrekkersrol bij de ontwikkeling van ideas of self healing materials will find themStel je eens voor: een kleine meteoriet deze materialen. En daarover gaat dit boek. in the first chapter. If you are already familiar scheert door de ruimte en treft een bemand with self healing materials and would like to ruimteschip dat net van de aarde is Lezers die op hoofdlijnen de ins-en-outs know the state of the art of technologicalvertrokken. Door de hoge snelheid schietvan zelfherstellende materialen willen developments in the Netherlands, please de meteoriet een klein gaatje in de wandkennen, doen er goed aan om het eerste read chapter two. If you are interested in thevan het ruimteschip, waardoor zuurstofhoofdstuk te lezen. Weet je al globaal wat (future) possibilities of self healingnaar buiten spuit .... maar op miraculeuzezelfherstellende materialen zijn, en wil materials, please read the third chapter. wijze groeit dit gat binnen enkele seconden je weten wat de stand van zaken is van vanzelf dicht.de ontwikkelingen die in Nederland Science fiction? Nu nog wel, maar het kan plaatsvinden en -vonden, ga dan naar het werkelijkheid worden, en sneller dan je tweede, meer technisch-inhoudelijke denkt. Dankzij zelfherst