先进制造技术

本发明属于微胶囊自修复领域的一种含碳量子点的光引发自修复微胶囊及其制备方法。本发明公开了一种以SiO2为壁材，以环氧树脂、光引发剂和碳量子点为芯材的光引发自修复微胶囊，本发明以柠檬酸作为碳源制备油溶性碳量子点，将碳量子点作为荧光探针引入环氧树脂、光引发剂及硅源前驱体正硅酸四乙酯的混合物中，通过界面与原位聚合相结合的方法，制备含碳量子的点光引发自修复微胶囊，其中碳量子点良好的荧光特性赋予了微胶囊损伤示踪的能力，即负载微胶囊的复合材料不仅可以通过微胶囊中的修复物质对裂纹进行自修复，还可以通过紫外辐照显示损伤区域。

提升材料耐久性：含碳量子点的光引发自修复微胶囊能够在材料受损时快速修复，显著延长材料的使用寿命，适用于涂层和复合材料。

推动绿色制造：该技术利用光引发修复机制，减少材料浪费和环境污染，推动制造业的绿色转型和可持续发展。

拓展智能材料应用：该微胶囊为智能材料的开发提供新思路，适用于航空航天、汽车等领域的自修复材料需求。

降低维护成本：通过自修复功能减少材料维护和更换频率，降低长期使用成本，提高经济效益。

本发明公开了一种以SiO2为壁材，以环氧树脂、光引发剂和碳量子点为芯材的含碳量子点的光引发自修复微胶囊，这是首次将碳量子点引入光引发自修复微胶囊体系。当涂层出现微裂纹微胶囊被机械破裂后，修复剂填充微裂纹，经过紫外辐照后就可以实现对裂纹的自修复，与此同时，作为荧光探针混入囊芯的碳量子点，能够对裂纹进行荧光指示，分辨出裂纹的位置，修复后的涂层经过简单的紫外光照射就可以通过观察损伤区域的颜色来识别机械损伤检测损坏区域，无需使用显色剂或昂贵的催化剂。