Teflon AF1600作为电润湿显示器件疏水绝缘层的可靠性研究

以800 nm厚的Teflon AF1600作为疏水绝缘层,对其电润湿分段显示器进行了初步的可靠性研究.测试样品被长时间施加正电压脉冲,观察到2种现象:(1)显微镜下像素中有黑色圈状;(2)关闭电压后,油墨不能完全铺展于像素内.结果表明,显示器在长时间工作过程中性能(反射率、对比度)发生衰减.部分绝缘层区域在回流过程中引入杂质,长期加电后介电层被击穿,造成黑色坏点的产生并扩大.实验过程中电荷进入介质层中屏蔽外界电场导致显示性能的衰减.对不同驱动波形对显示器可靠性能的影响进行了初步的探究.     

双疏水表面润湿和传热动力学研究

为实现润湿图案化的超疏水表面在航空电子设备散热中的应用,本文对液滴撞击双疏水表面(具有疏水性图案的超疏水基质)的润湿行为和传热特性进行了分析.通过使用高速相机和红外相机,我们获取了液滴铺展和回退阶段的动力学以及表面温度和热流量的相应空间分布.本文研究了液滴撞击超疏水、疏水和双疏水表面上的动态润湿和局部传热的差异.此外,本文还分析了表面温度和撞击高度对液滴撞击过程的影响.结果表明,所有表面在铺展阶段都具有相同的润湿特性和相似的传热行为.表面温度变化并不能对铺展阶段表面润湿特性产生较大的影响,液滴铺展时间与表面温度和撞击高度无关.在回退阶段,表面润湿特性的差异使得三个表面之间的传热特性明显不同.双疏水表面特殊润湿特性使得回退阶段液膜的接触线速度存在跳变现象,形成了许多小液滴,增加了接触面积,同时又兼具了超疏水表面的回弹特性.     

Ag在单晶硅(111)基面上的反应润湿与固液界面能计算

采用滴座法研究Ag在高定向生长单晶硅(111)基面上的高温反应润湿行为及固液界面结构.结果表明,Ag/Si(111)润湿体系在1 200℃高温下的最终润湿角为96.7°,呈现不润湿现象,反应润湿界面有Si原子溶解到液态Ag中,但没有新相生成,Si和Ag仍以单质形式存在,因此Ag(l)/Si(s)界面能保持不变.通过计算得到1 200℃下Ag/Si(111)润湿体系的固体表面能和固液界面能分别为565.6和667.1 mJ.m-2.     

离子液体在超疏水银膜表面的电润湿性能

利用银镜反应在玻璃基底上制备了粗糙银膜,组装烷基硫醇后得到超疏水银膜.研究了［Emim］［BF4］、［Bmim］［BF4］、［Hmim］［BF4］、［Hmim］［Br］和［Hmim］［OTf］等一系列离子液体和不同浓度KCl水溶液在超疏水银膜表面的电润湿性能,分析了离子液体中离子体积、离子液体液滴大小,以及超疏水表面组装层的分子结构对其电润湿性能的影响.结果表明,离子液体的电润湿性能与离子体积和电荷偏离有关,与液滴体积无关,相似电导率的离子液体与KCl水溶液具有相似的电润湿性.     

干燥溶剂介质对常压制备SiO2气凝胶的影响

以正硅酸乙酯和乙醇等为原料,通过溶胶-凝胶、表面修饰及溶剂置换等后续工艺,实现常压干燥法制备块状SiO2气凝胶,并考察干燥溶剂介质对气凝胶常压制备的影响。研究结果表明:采用混合溶剂干燥的SiO2气凝胶性能较单一溶剂更佳,以正己烷和甲苯混合溶剂制备的SiO2气凝胶性能最优,具有低表观密度(0.102 7 g/cm3)、高比表面积(928.4 m2/g)、大孔容(3.295 cm3/g)及疏水性良好等特性。     

聚偏氟乙烯膜表面光接枝改性的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为接枝单体、苯丙酮(BP)为光引发剂,采用紫外光照射的方法对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜进行接枝改性,研究紫外接枝过程中溶剂、氧气、光照时间和单体浓度对PVDF膜光接枝的影响.结果表明:甲醇是溶剂的最佳选择,反应需要在无氧下进行,当单体浓度为0.1 mol.L-1、照射时间为45 m in时膜光接枝效果最佳.采用全反射红外光谱(ATR-IR)、表面水接触角分析膜的表面性质及变化.结果表明,MBA接枝到膜的表面,明显提高了膜的亲水性.     

表面活性剂与PTFE涂层结构对润湿性的影响

以粗糙的超疏水聚四氟乙烯(PTFE)涂层为基体,研究表面活性剂的加入对溶液在粗糙PTFE涂层表面润湿性的影响.利用粗糙PTFE涂层表面Cassie方程计算和原子力显微镜(AFM)对表面活性剂分子在涂层表面的形貌进行表征.结果表明,在低表面张力范围内表面活性剂溶液不能润湿粗糙的超疏水PTFE涂层,而具有相似表面张力的有机溶剂可以润湿涂层表面.表面活性剂溶液与粗糙PTFE涂层表面接触时的空气分率始终维持在0.5以上,溶液不能完全进入PTFE粗糙结构,这点是导致低表面张力的表面活性剂溶液在粗糙PTFE涂层上不能润湿的原因.     

微波辐射溶剂回流法提取石蒜中石蒜碱、力可拉敏和加兰他敏

采用微波辐射溶剂回流提取法(PM IRE)提取石蒜中的石蒜碱、力可拉敏和加兰他敏生物碱,研究了微波功率、辐射时间等因素对生物碱提取率的影响,比较了传统溶剂回流法(SRE)和密闭微波辅助提取法(CMAE)对生物碱的提取率。结果表明,采用PM IRE法后3种生物碱的提取率明显提高,样品放大提取试验结果令人满意。方法简单,操作方便。采用电子扫描显微镜(ESM)观察样品表面结构,发现微波辐射后石蒜细胞发生了破壁。     

超疏水表面仿生原型制备技术研究分析

超疏水表面(superhydrophobic surface)是指水滴静态接触角>150°且滚动角<10°的材料表面,广泛应用于自清洁、防腐蚀、疏水抑冰与船舰减阻等诸多工程领域。基于仿生工程学原理,人们对典型超疏水仿生原型进行广泛研究,以期获取超疏水表面研制的理论基础。从呈现超疏水润湿现象的典型动植物体表入手,综述其表面微形貌结构特征对超疏水润湿特性的影响机制,介绍材料表面超疏水润湿行为量化表征的数学模型;重点关注仿生超疏水表面制备技术的最新研究进展,包括传统制备方法与3D打印制备技术,以及超疏水表面制备样件的功效表征;分析指出仿生超疏水表面的低成本、大面积、功效持久性是该领域未来发展的重要方向。研究成果可加深学者对超疏水润湿特性的认知,推动超疏水表面仿生研制新思路、新方法、新技术的发展。     

苝基荧光含氟丙烯酸酯的合成及其固化膜性能研究

以甲基丙烯酸甲酯(MMA),2-全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯(FEMAC-8)等单体为原料,以含溴端基苝(PBI-Br)为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法,合成出一系列含氟丙烯酸酯类的聚合物(PBI-PFMMA).该类聚合物可以很好的溶解于氢氟醚类溶剂中,并且表现出很好的溶液和固体荧光性能.将该聚合物涂覆于电路板表面后,可在电路板表面形成疏水疏油膜层.并且,该膜层可以方便的通过荧光笔检测.该类材料有望用于电路板等器件的三防处理.     

表面活性剂作用后的固体润湿性

通过考察经石油磺酸盐(PS)浸泡后的载玻片与油、水的接触角以及经石油磺酸盐浸泡后的云母片的表面形貌,研究表面活性剂作用后的固体润湿性。结果表明:对于亲水固体,经低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐单分子层吸附而发生润湿性反转,而经高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其上因石油磺酸盐双分子层吸附而保持水湿性,同时其润湿性达到稳定的时间随石油磺酸盐温度的升高而缩短;对于亲油固体,经低温高质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性难以改善,而经高温低质量浓度的石油磺酸盐作用后,其润湿性易因油湿性物质脱附而反转,但若此后该溶液继续作用,石油磺酸盐则会在新固体表面发生单层吸附,令其再次亲油;要高效利用表面活性剂改善润湿性,需要综合考虑表面活性剂浓度、温度以及作用时间的影响。     

地层流体对压裂用疏水支撑剂润湿性的影响

通过Washburn法测试了两种疏水支撑剂的三氯甲烷接触角,考察了疏水支撑剂经模拟地层流体在不同条件作用后的润湿性变化情况。实验研究表明:经模拟地层水浸泡的疏水支撑剂,其表面润湿性向亲水性方向转变,且温度越高、地层矿化度越高和作用时间越长,支撑剂的表面润湿性愈向亲水性转变;而经模拟油浸泡的疏水支撑剂,具有相似的规律,但其表面润湿性是向亲油性(疏水性)方向转变。     

光引发接枝聚合调控水凝胶表面疏水性能

利用光引发表面聚合的方法在水凝胶表面接枝疏水基团,赋予水凝胶表面疏水性能,其原理是基于TypeⅡ型光引发剂的夺氢光引发机理,夺取水凝胶高分子链中叔胺邻位碳原子上的氢原子,使得该碳原子成为自由基,引发丙烯酸十八酯增长聚合,从而在水凝胶表面以化学键铆接上一层疏水的高分子层。通过红外（FT-IR）、接触角和水滴渗入时间测试,探讨了光引发接枝条件对水凝胶表面疏水性能的影响,结果表明：在水凝胶中加入含有叔胺基团的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯作为TypeⅡ型光引发的助引发剂和接枝位点,与疏水单体丙烯酸十八酯发生聚合反应可以形成稳固的疏水层,有效增强水凝胶的疏水性;采用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）交联剂能使疏水层形成交联网络结构,提高接枝层的致密性和疏水性,对水滴的渗入起到更好的阻碍作用。     

空气等离子处理对丙纶无纺布吸湿性的影响

针对目前丙纶纤维表面能较低而导致其吸湿性差的现状,使用空气等离子对丙纶无纺布进行处理．通过实验得出了处理的时间、功率以及放置时间这3个参数对丙纶无纺布吸湿性的影响．结果表明,该方法能显著改变丙纶无纺布的吸湿性,但是在短期内衰退较快．     

基于混合热格子Boltzmann方法有限热源加热气泡动力学模拟

为探究不同润湿性表面单气泡动力学特性,通过引入差分方法的单组分多相格子Boltzmann模型,耦合能量方程构成了气液相变模型,模拟了不同润湿性表面单气泡形成过程周围流场与温度场细观,阐述了气泡生长脱离机理;研究了润湿性、过热度、有限热源长度对气泡动力学影响.结果表明,在相同过热度下,疏水壁面气泡生长速度大于亲水壁面.气...     

无铅钎焊界面反应及其对可靠性的影响

在钎料和衬底之间形成的界面层的质量对于整个焊接所要求的电气性能或机械性能有着至关重要的影响,从界面发生的反应入手,对4种无铅焊料的界面反应和特性进行了讨论.研究了界面层厚度随钎焊时间变化的关系,并对再流过程中峰值温度和液化温度以上保持时间对钎焊点机械性能的影响进行了实际测量.实验结果证明了焊接界面对于可靠性有重要影响.     

UHMWPE冻胶纤维超倍拉伸性能研究

超倍拉伸是制备高强高模聚乙烯纤维的有效途径。研究了萃取、干燥工艺及拉伸速度、浸度等对超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维拉伸性能的影响。结果表明：聚乙烯冻股纤维最大拉伸倍数随萃取除油率的增加而增加；纤维萃取后干燥时有一最佳干燥温度，为25℃左右；随冻胶纤维萃取干燥收缩率的增大，纤维结晶度增加，拉伸性能变差；聚乙烯纤维的拉伸速度不能太高，拉伸温度存在一最佳范围。     

等离子体改性PDMS表面的电源工况分析

配电网线路因低温恶劣环境存在覆冰问题,对供电系统可靠性产生重大危害,使用疏水薄膜或涂层能有效预防覆冰。高效低成本制备适配线路的疏水涂层是一个实用课题。利用He(Ar)/CH4/C4F8混合气体,等离子体改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备疏水表面,该表面可包裹线路外层提供疏水性能。研究放电电压等级、放电极间距、放电时间和放电频率对等离子体改性制备疏水表面的影响。利用COMSOL软件分析PDMS微通道电场强度分布,探究等离子体分布情况。基于仿真结果,设计实物实验,通过测量PDMS改性表面接触角、粗糙度和表面形貌成分,以及拍摄气体放电图像,验证与分析了各因素作用机理。最后,选择合适工况成功制备符合预期的PDMS疏水表面,并测试其具有良好稳定性。     

聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为

为了研究聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为,采用自制液膜干燥实验装置在线测定聚酰胺酸溶液质量的变化.假设气、液两相传质通量相等的条件下,计算了溶剂气相传质系数和液面蒸气压.在此基础上考察了干燥温度、液膜厚度、溶液相对分子质量对液膜表面蒸气压的影响.结果表明,成膜过程中存在溶剂蒸发与聚酰胺酸溶液亚胺化反应的相互竞争.干燥初期溶剂蒸气压迅速升高,液膜表面溶剂的扩散为控制步骤;而干燥后期溶剂蒸气压较小,溶剂在膜内部扩散成为控制步骤.同时随着液膜厚度的增加、干燥温度的升高及溶液相对分子质量的减少,液面蒸气压的最大值呈现增大趋势.