有机硅改性水性聚氨酯乳液的研究

由甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇与二羟甲基丙酸反应制得聚氨酯预聚体,加入含侧氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷齐聚物水乳液扩链改性,得到一系列有机硅改性水性聚氨酯乳液.用红外光谱对产物进行结构表征.考察了有机硅含量对胶膜耐水性和力学性能的影响.结果表明改性后的水性聚氨酯分散体稳定性好,膜的手感柔软,吸水性降低,对力学性能的影响不大.     

氨基改性硅油的合成与工艺研究

以八甲基环四硅氧烷（D4）和N–β–氨乙基–γ–氨丙基甲基二甲氧基硅烷（KH–602）为原料,用（CH3）4NOH作为催化剂,低粘度二甲基硅氧烷为封端剂,采用本体阴离子聚合法合成了侧氨基改性聚硅氧烷,并对其结构用红外光谱与紫外光谱进行了表征.研究了制备过程中聚合时间、KH–602、封端剂及催化剂用量等对氨基硅油技术指标的影响,得到了完整的工艺配方.     

侧链含PDMS的改性PUA复合乳液的制备与性能

采用阴离子自乳化法合成了聚氨酯分子侧链上含聚二甲基硅氧烷(PDMS)的改性水性聚氨酯–丙烯酸酯系列复合乳液(SiPUA),主要探讨了氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(AEAPS)含量对SiPUA乳液及其涂膜性能的影响.结果表明,AEAPS在SiPUA中质量分数为6%时,乳液稳定性良好;涂膜的吸水率明显降低,断裂伸长率增加,但拉伸强度有所减小.     

有机硅烷/稀土复合自组装膜的制备与摩擦磨损特性

利用分子自组装技术在单晶硅表面制备有机硅烷/稀土复合自组装膜,利用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构,采用UMT-2MT型摩擦磨损试验机评价薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明:通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷硅烷偶联剂在单晶硅基片表面的成功组装,获得了较为均匀的硅烷化表面,而稀土元素可以组装到磷化后的硅烷化表面;在较低载荷下,有机硅烷/稀土复合薄膜不但具有较低的摩擦系数,同时也表现出良好的耐磨性和摩擦稳定性,显示其在微机构表面改性的潜在应用前景.     

PDMS表面形貌调控Au/PDMS褶皱图案的实验

采用超精密车削技术来调控Au/PDMS双层结构形成规则有序的锯齿状褶皱图案.以超精密车削技术在铝合金样品表面上加工的条纹图形,经复制模铸得到了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底表面上的反相结构.用离子溅射方法在PDMS基底表面沉积一层20-50 nm厚的Au膜,在冷却过程中Au/PDMS褶皱图案与基底形貌相互作用,从而成功地调控出规则有序、波长可控的锯齿状褶皱图案.经实验分析,PDMS基底形貌与褶皱图案之间的耦合作用是形成锯齿状褶皱的主要原因.     

原子级平整硅基底的制备

采用RCA方法与Piranha溶液处理相结合，对单晶硅表面超声腐蚀处理，接触角、原了力显微镜（AFM）表征结果显示获得了平整高羟基密度的氧化物表面，采用水相烷化，将3－氨基丙基－三甲氧基硅烷（APS）组 装在湿化学法处理的单晶硅表面上，AFM和X－射线光电子能谱（XPS）研究表明得到了平整均匀的氨基自组装膜。     

冷轧钢表面硅烷膜的制备及耐蚀性能研究

文章采用浸涂技术,在不同方式预处理的冷轧钢板(CRS)表面制备γ-氨丙基三甲氧基硅烷膜,通过电化学方法和SEM研究硅烷膜在质量分数为3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能及冷轧钢腐蚀前后的形貌变化。结果表明,浸涂前分别采用质量分数均为0.10%CeCl3溶液和NaOH溶液(特别是CeCl3溶液)对冷轧钢表面进行成膜前预处理,均有利于冷轧钢表面形成均匀致密的硅烷膜,使冷轧钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度明显降低,腐蚀反应的极化电阻明显增大,耐蚀性能明显提高。经SEM测试表明,腐蚀前后冷轧钢表面硅烷膜的形貌几乎不变。     

含氨基聚硅氧烷改性环氧树脂

采用八甲基环四硅氧烷(D4)、甲基二乙氧基乙二胺丙基硅烷(DL-602)为单体．以六甲基二硅氧烷(MM)为封端剂合成不同粘度的侧氨基聚硅氧烷(SAPS)，并用合成的侧氨基聚硅氧烷来改性环氧树脂(E-44)，制备一系列的样品．通过动态机械热分析(DMTA)、接触角仪、电子拉力试验机以及扫描电镜(SEM)对其进行研究．结果表明对于含固定侧氨基比例的聚硅氧烷．其与环氧树脂的相容性随着聚硅氧烷的粘度先增大后减小；含侧氨基聚硅氧烷能有效增韧环氧树脂．而且SAPS粘度越大．被改性的环氧基体的抗冲击强度就越高。     

氨基硅油改性丁羟聚氨酯的合成与性能

以端羟基液体聚丁二烯（HTPB）、氨乙基氨丙基聚二甲硅氧烷（AEAPS）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为原料制备预聚体，利用多元胺（MOCA）为固化剂，合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯，测试了材料的力学性能、动态力学性能、表面水接触角，同时对材料进行了ESCA表面分析。结果表明：HTPB－IPDI型聚氨酯具有优良的力学性能；改性后的聚氨酯硅氧烷在表面富集，具有较低的表面张力，而其力学性能变化不大。     

椭圆偏振光谱法研究固——液界面上抗原体反应

用气相沉各法将Ｎ－β（氨乙基）ｒ－氨丙基三甲氧基硅烷沉积在单晶硅表面上，并用戊二醛将正常兔ＩｇＧ抗原固定在硅烷化后的单晶硅表面上，然后用椭圆偏振光谱法固－液界面上的正常兔ＩｇＧ抗原与羊－抗兔抗体反应进行了研究，结果表明该方法能直接研究抗原抗体反应，具有较高的特异性和灵敏性，克服了现代了免疫学研究中的需要第二特征为指针的缺陷。     

单晶硅表面有机硅烷/稀土复合自组装膜的摩擦磨损性能

利用分子自组装技术,在单晶硅表面制备了MPTS MPTES /稀土复合自组装膜.利用接触角测定仪、原子力显微镜和X射线光电子能谱仪分析表征了薄膜的组成和结构;采用DF-PM型静-动摩擦系数精密测定仪评价了薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明：稀土元素可以组装到氧化后的硅烷化表面而形成MPTS-MPTES /稀土自组装复合薄膜.在较低载荷下,薄膜不但摩擦系数较低,同时也表现出良好的耐磨性和摩擦稳定性,显示了其在微型机械表面改性的潜在应用前景.     

液体表面非均匀薄膜失稳的力学研究

以液体为基底的膜基系统广泛存在于自然界中,并且在功能表面制备等工程领域中广泛应用。从力学角度对液体表面非均匀薄膜的失稳过程进行研究,建立了几何和材料非均匀性与薄膜失稳模式的关系。采用数值模拟手段,研究了缺陷部分的长度、位置和弹性模量参数对薄膜表面失稳形貌演化过程的影响。通过实验实现带有预制缺陷的聚酯(PET,polyethylene terephthalate)薄膜在水表面的失稳,得到了与数值模拟结果相一致的失稳形貌,进一步利用预先涂覆未固化模具胶的方法,将失稳形貌复制形成模具。研究工作可以为液体表面薄膜失稳形貌的优化设计提供指导,并为特定特殊形貌薄膜的制备提供途径。     

PECVD低温制备晶化硅薄膜及其机制浅析

采用SiCl4/H2 混合气源的等离子体化学气相沉积技术 ,在 30 0℃的玻璃衬底上低温制备出多晶硅薄膜 ,沉积速率大于 3 /s,晶化率达到 60 %.实验中发现氢稀释对膜的生长及晶化起重要的促进作用 ,薄膜晶化率随射频功率增大呈不断下降的趋势 .通过与SiH4/H2沉积结果的对比 ,从基团成份、基团尺寸以及表面反应过程几个方面 ,对晶化硅薄膜低温生长的机制进行初步的探讨     

纯铝表面ZrO2复合微弧氧化膜层制备及性能研究

 以纯铝为基材,在微弧氧化电解液中添加不同含量的纳米ZrO₂颗粒进行微弧氧化,制备了ZrO₂复合微弧氧化膜层。采用SEM 和EDS 观察并分析微弧氧化复合膜层表面形貌和膜层成分,研究不同含量纳米ZrO₂颗粒的添加对微弧氧化复合膜层硬度和耐蚀性的影响。结果表明,微弧氧化膜及其复合膜层表面粗糙不平,纳米ZrO₂颗粒的添加使得微弧氧化复合膜层裂纹减少,孔径减小,硬度和耐蚀性提高。     

基于Mo/SiO2布拉格声反射器的体声波谐振器的制备及其性能分析

采用射频反应磁控溅射法在p型(100)单晶硅衬底上交替沉积Mo/SiO2薄膜作为布拉格声学反射层,通过原子力显微镜(AFM)及扫描电子显微镜(SEM)分别表征声反射层薄膜的表面和截面形貌,研究溅射工艺条件对SiO2薄膜微观形貌的影响.采用MEMS工艺流程制备基于c轴择优取向AlN压电薄膜的SMR型谐振器.并对谐振器的S11参数进行测试分析,得到谐振器的中心频率为1.7 GHz,表明实验所制备的SMR型谐振器在质量传感方面具有一定的应用前景.     

陶瓷硅材料的制备及其特性

文章研究了用来作为多晶硅薄膜太阳电池衬底的陶瓷硅材料的制备方法及其结构。对不同烧结条件制备的样品进行了XRD和SEM的测试和分析。测试分析的结果表明：形成了表面平整的陶瓷硅材料，用此方法可以获得性能良好的硅太阳电池衬底材料。     

胶原蛋白在LB膜上的吸附行为研究

基底的性质和制备方法对吸附胶原层的超分子自组装过程有很大的影响,将一种Gemini表面活性剂C18H37(CH3)2N+-(CH2)12-N+(CH3)2C18H37·2Br-(简写为18-12-18)利用LB技术在零压下转移到云母片上制成基底,浸入到pH值为3.0的胶原溶液中37℃恒温吸附不同的时间,样品用原子力显微镜(AFM)进行表征。结果表明:在恒温过程中,LB膜上的表面活性剂分子会发生移动和翻转,胶原分子优先吸附在LB膜上形成单层网状结构,随吸附时间的延长,胶原分子也会在云母上发生吸附,最后两者会交织成无序的胶原纤维。     

一种有机硅烷/稀土复合薄膜制备及纳米摩擦学性能

采用分子自组装技术在单晶硅基底上制备了有机硅烷/稀土（APTES/RE）复合薄膜.利用椭圆偏振仪、接触角测量仪及X射线光电子能谱(XPS)仪分析表征了薄膜的结构,并采用原子力显微镜（AFM）研究了硅基片和复合薄膜的纳米摩擦学性能.结果表明：随着探针的滑动速度和载荷的增加,针尖与样品间摩擦力增加;硅基片和复合薄膜表面的黏附力和摩擦力随着相对湿度的升高而增大;APTES/RE复合薄膜具有较低的摩擦系数及黏附力和显著的抗黏着及减摩效果,显示出其在微机构表面润滑中良好的应用前景.     

油水乳化液在复合疏水网膜上破乳与分离实验研究

油水分离对于采油、炼油,以及含油废水的处理有着重要的意义.以不锈钢丝网为基底,采用喷涂-高温塑化的方法复合聚苯硫醚-聚四氟乙烯(PPS-PTFE)涂层,得到了表面形态不同的复合网膜.采用扫描电镜、接触角测量仪等设备对其表面形态与疏水性进行了表征.具有立体纤维网状结构的破乳网膜对乳化液具有良好的破乳效果,从而使乳化油转化为分散油和浮油,然后由超疏水油水分离网膜对油水混合物进行多级分离,达到油水分离的目的.实验过程对不同操作条件下的油水分离效果进行了研究,在优化的操作条件下,经五级分离,出口水中油含量可降至25mg/L,良好的分离效果为超疏水油水分离网膜今后的应用奠定了基础.对破乳分离机理进行了简要分析.     

等离子体增强化学气相沉积法制备类 金刚石薄膜研究综述

类金刚石薄膜由于其独特的物理化学特性,使得该薄膜在光学、电学、机械、医学、航空航天等领域得到了广泛应用。等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)制备类金刚石是近几十年兴起的新的制备类金刚石薄膜的方法,因其对沉积温度要求低,对基底友好,同时还具有沉积速率快和无转移生长的优势,获得了越来越多的研究者关注。详细介绍了类金刚石薄膜优异的特性,阐述了在等离子化学气相沉积条件下,不同沉积条件对沉积类金刚石薄膜结构特性的影响。衬底的选择直接影响着沉积类金刚石薄膜的性能,不同的衬底直接决定着生成类金刚石结构中sp³相的数量和质量;沉积参数是最为常见的控制条件,对沉积薄膜的总体效果影响也是最大的,改变沉积参数,沉积薄膜的表面将会变得更加光滑致密;常用的掺杂元素是硅和氮,掺杂元素的引入往往是为了降低沉积薄膜的内应力,提高与衬底间的结合力,延长使用寿命等;由于很难直接在金属上沉积类金刚石薄膜,所以常通过制备复合层来改善沉积效果。最后对类金刚石薄膜的发展以及今后研究方向进行了展望。