基于螺环季铵盐的阴离子交换膜的制备与性能

合成了N,N-二烯丙基吡咯烷溴盐([DAPy][Br]),采用光引发聚合的方式制备了基于[DAPy][Br]的聚合物膜,经过离子交换后得到OH~-型阴离子交换膜.改变原料配比调控膜的离子交换容量,发现膜的溶胀度、吸水率、离子交换容量与电导率都随着[DAPy][Br]含量的增加而增大.该阴离子交换膜具有良好的机械性能和热稳定性,拉伸强度在室温下为10.6～19.8 MPa. 80℃下最高离子电导率可达7.29×10~(-2) S/cm.在成膜过程中[DAPy][Br]发生交联,形成拥有两个五元环的N-螺环结构阳离子,有效提高了膜的耐碱性能,[PSAN]_(70~-)[DAPy][OH]_(30)膜浸泡于80℃下1mol/LKOH溶液中240h,电导率仅下降了11%.上述结果表明,拥有N-螺环季铵盐的脂肪主链的阴离子交换膜有望应用于燃料电池.     

超微细气泡水体修复技术

随着科学技术发展的日新月异,水污染问题越来越严重。如何解决水污染问题已经成为社会关注的焦点。超微细气泡水体修复技术在国际上是属于最前沿科技。本工作对超微细气泡水体修复技术的机理等进行了研究并利用日本的超微细气泡曝气机进行了实验研究,结果表明该技术能很好的提高水中的溶解氧并有效的消解底泥有机物,减低底泥厚度,实现水体的修复。     

纳米硬度计研究多晶硅微悬臂梁力学特性

微构件的弹性系数影响微型传感器的静态和动态力学特性 ,为了精确的测试和评定微构件的力学特性 ,利用纳米硬度计通过微悬臂梁的弯曲试验来测量其力学特性。运用该方法可精确测量微悬臂梁纳米级弯曲变形 ,在研究微悬臂梁的纯弯曲变形过程中 ,必须考虑压头在微悬臂梁上的压入以及微悬臂沿宽度方向的挠曲。试验研究表明 ,多晶硅微悬臂梁的纯挠曲与载荷成很好的线性关系 ,通过线性关系计算得到梁的弹性模量为 [1± (2 .9%～ 6 .3% ) ]× 15 6 GPa。     

多层耐磨硬涂层纳米力学性能评定新方法

阐述了利用纳米硬度计研究涂层纳米力学特性的纳米压痕方法以及涂层纳米力学特性、附着、断裂韧性的评定指标 ,分析了载荷P与压入深度h关系曲线和载荷P与压入深度平方h2 关系曲线的特征 ,并提出用P -h和P -h2 关系曲线完整描述涂层纳米力学特性的方法 P -h2 曲线与P -h曲线一道就可完整反映涂层界面失效、断裂失效的整个过程 应用该方法对化学气相沉积 (CVD)TiN/Ti(C ,N) /TiC/Ti(C ,N) /TiCTi(C ,N) /TiC七层耐磨硬涂层进行了研究 结果表明 ,其具有较高的硬度、韧性和耐磨性     

蝴蝶翅膀表面超微结构与浸润性机理分析

用热场发射扫描电子显微镜和接触角测量仪观测迁粉蝶、密纱眉眼蝶、素饰蛱蝶、绿带翠凤蝶和黑绢斑蝶翅膀表面的超微结构,测量其静态接触角和滚动角,测量分析表明: 蝴蝶翅膀表面覆盖着重叠排列的瓦片状鳞片,鳞片上分布有纵隆脊和肋,相邻脊脉与肋间形成了凹坑;鳞片的排间距、脊和肋按蝴蝶种类的不同而具有不同的尺寸.有鳞片翅膀表面的接触角在 139.7°～158.9°之间,明显大于无鳞片翅膀表面的接触角(88°～144°),正向、逆向和垂直翅脉发散方向的滚动角不同,翅膀表面的超微结构导致其具有各向异性的浸润性.     

几种简单结构内Casimir力的计算方法

阐述了零点能及Casimir力产生的理论依据,着重分析了两平行平面结构、矩形腔结构和两同心圆柱体结构内的零点能及Casimir力的计算方法,并对计算结果进行分析,讨论了在不同条件下零点能及Casimir力的不同表现．相同的计算方法下发现,Casimir力与微腔边界的形状有很大的关系,与几何尺寸成反比,是边界大小、几何形状和拓扑的函数,并且同外界的影响因素如温度、传导性等密切相关．它可以是引力也可为斥力,而且对于某些结构,它还可在引力和斥力间转换。     

高速钢刀具PVDTiN涂层工艺及其性能研究

针对高速钢刀具热阴极等离子镀ＴｉＮ涂层工艺参数进行试验研究，并对涂层刀具的 性能进行了分析。     

硅烷对纳米硅薄膜微结构和光学性能的影响

通过改变反应气体中硅烷体积分数,采用直流偏压辅助等离子体化学气相沉积法在玻璃衬底上沉积本征氢化纳米硅薄膜.使用拉曼光谱仪、原子力学显微镜和紫外可见光透射仪对薄膜进行测试,研究不同硅烷体积分数对薄膜微结构和光学性能的影响.结果表明:当硅烷体积分数增加,晶粒尺寸增加,而晶态含量却随之下降.晶态含量的降低,使拉曼光谱中谱峰的强度降低,峰位发生蓝移,薄膜有序性随之降低;而且薄膜的光学禁带宽度随硅烷体积分数的增加而增加.当硅烷体积分数为1.3%时,沉积本征氢化纳米硅薄膜,薄膜中晶粒分布均匀,其生长存在取向性.此时晶态含量约为50%,晶粒尺寸约为2.6 nm;薄膜具有较大的光学禁带宽度,为1.702 eV,以及较高的电导率.     

竹叶青蛇腹鳞的超微结构及减阻机理

用原子力显微镜观察了竹叶青蛇腹鳞表面的超微结构；在微观多功能摩擦磨损实验机上，对腹鳞．不锈铜球摩擦副进行了摩擦试验；分析了腹鳞的减阻机理．试验结果表明：竹叶青蛇腹鳞的超微结构由三角形微凸体、微孔和凹坑周期排列而成；腹鳞表面的平均摩擦因数为0．183，且与载荷无关；腹鳞的摩擦阻力主要是粘着力和微凸体变形的滞后阻力．腹鳞的减阻机理是：微凸体减少了腹鳞的实际接触面积，从而降低了粘着力；微孔和凹坑分泌、存储的极性润滑液以及腹鳞表面的疏水性可以减小水的粘附力．