低温等离子体对固体材料表面改性的机理分析

详细分析了低温等离子体对固体材料表面的作用特点，过程及机理，为低温等离子体在材料表面改性方面的应用提供了理论依据。     

利用低温等离子体处理实现聚酰亚胺纤维表面改性

采用空气辉光低温等离子体技术对聚酰亚胺(PI)纤维进行表面改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法探讨了改性前后纤维表面形态结构和组成的变化.实验表明,通过低温等离子体处理后,纤维表面产生了不同程度的溅射刻蚀和化学微刻蚀,纤维表面摩擦系数、亲水性都有了明显提高;X射线光电子能谱分析表明,经等离子体处理后,纤维表面被刻蚀并且增加了极性基团和纤维表面价键峰(O1s/C1s)比例所致.不同处理条件下的聚酰亚胺(PI)纤维的断裂强力和断裂伸长率也做了讨论.     

聚丙烯腈超滤膜低温氧等离子体表面改性

研究了聚丙烯腈 (PAN)平板超滤膜的低温氧等离子体表面改性 .结果表明 ,改性后的 PAN超滤膜透水率降低 ,截留率上升 .研究了低温等离子体条件 (放电功率、反应腔压力、改性处理时间 )对改性结果的影响 .实验研究表明 ,低温等离子体表面改性技术可用于 PAN超滤膜的改性 .     

低温等离子体在材料表面改性中的应用

概要介绍了目前低温等离子体在材料表面改性方面的研究进展。材料的许多特性,如金属的表面硬度、耐腐蚀、耐磨擦,聚合物的表面浸润性、亲性性、粘附性以及生物功能材料的生物相容性等,决定了材料的应用。低温等离子体并不改变材料的板材特性而仅影响材料的表面特性。对金属如不锈钢等用氮气等离子源离子注入,可以在表面形成Fe2N,Fe3N和Fe4N的铁的氮化物,提高表面的硬度和耐腐蚀性能;氧气、氮气等离子体会在聚合物材料表面形成微针孔结构,改善其浸润性、粘附性;用等离子聚合法在生物材料表面聚合高分子材料,如氧化对二甲苯可以降低血小板的吸附。因此,低温等离子体在材料的表面改性方面有很好的应用前景。     

UHMWPE纤维的低温等离子体/丙烯酰胺接枝改性

运用低温等离子体对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维进行处理后,浸润能力提高了3.75倍.继而在纤维表面接枝丙烯酰胺单体,得出接枝的最佳工艺是:在40℃的1.0mol/L的丙烯酰胺水溶液中加热1.5h.结果表明:处理后的纤维基本上维持高拉伸性能和整体形貌,在纤维长链表面引入了酰胺基极性基团,增大了纤维与其他基质材料之间的化学键合能力和咬合能力,提高了纤维的表面性能.     

低温等离子体对棉纺织物表面改性及时效研究

利用低温等离子体对棉织物、涤棉织物表面进行改性,测试改性前后棉织物、涤棉织物表面的毛细效应,分析其毛细效应的变化程度和趋势．研究不同工作气体等离子体处理下处理时间对表面改性的影响以及改性后毛细效应的时效性．实验结果表明,棉织物、涤棉经空气、氧气、氮气、氩气等离子体处理后,其表面毛细效应会随着处理时间的延长而增强,4min后毛细效应增强的趋势减弱．同时,这些改性后的亲水性能会随着放置时间的延长,有逐渐退化的趋势,由于工作气体不同,其毛细效应随处理时间和放置时间的变化程度也不尽相同。     

聚乳酸膜表面氨等离子体改性

为研究氨等离子体对聚乳酸膜表面进行改性以及改性时发生的化学变化，采用接触角和XPS来表征．实验结果表明，氨等离子体能对聚乳酸膜表面进行改性，氨主要以-NH-CO-或C-N和-NH3^ 基团形式接枝在聚乳酸膜表面的链段上，并且随着等离子体处理时间从5min延长到20min，聚乳酸膜表面N元素的含量也从3.2％增加至5.2％(P=80W，而接触角则随聚乳酸膜表面接枝上亲水性极强的-NH3基团含量而变化．     

空气等离子体对涤棉和棉织物表面改性以及时效研究

利用空气等离子体对棉布、涤棉表面改性，测试改性前后表面的相关指数——毛细效应，研究等离子体处理时间对改性的影响以及改性后的时效性，实验结果表明，棉布、涤棉经空气等离子体改性后，它们的表面能增加、毛细效应得到显著提高，但随着放置时间的延长，改性后的良好的性能会逐渐退化。     

氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理

探讨氧等离子体处理提高涤纶纤维表面亲水性的机理,考察了氧等离子体处理后涤纶表面润湿性的变化。表面张力评价的解析结果表明,氧等离子体处理后涤纶表面自由能的增大,主要是表面张力的极性力分量的贡献。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,这是由于涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团所致。     

低温等离子体改性PTFE膜接枝丙烯酸研究

采用低温等离子体工艺对PTFE膜进行表面改性，在改性后的表面接枝丙烯酸，对改进性结果进行测试，表明在PTFE膜的表面形成一层聚丙烯酸（pAAc）薄膜，即生成PTFE-g-pAAc膜．PTFE-g—pAAc膜的表面亲水性及其表面稳定性比等离子改性PTFE膜（PTFE modified by plasma）有所改善，克服了单纯等离子体改性效果不稳定的缺点．     

涤纶纤维的等离子体变性

等离子体处理是使化学纤维变性的有效手段之一。本文表明,经低温等离子体处理过的涤纶纤维,其回潮率约增加50％—100％。放置一段时间后略有衰退。通过X光电子能谱以及激光喇曼光谱等对处理后试样的分析测试,探讨了吸湿性改变的机理,指出有极性基团出现,同时伴有结晶度的改变。处理后纤维强度基本不变。     

等离子体技术与生物材料的表面改性

简述了等离子体聚合和表面处理技术特性，并对近年来，采用等离子体技术改善生物材料表面性质的研究和应用状况作了综述．     

射频冷等离子体处理碳纤维对其表面基团的影响与分析

作者采用经典化学分析法、x射线光电子能谱分析法,研究了碳纤维经氧冷等离子体处理前后表面酸性基团的变化。化学分析结果表明,碳纤维表面酸性基团增加了3.4倍;x射线光电子能谱分析结果表明,碳纤维表面O/C原子比提高1倍,冷等离子体处理条件如处理时间、气体流量、压力及输出功率等对碳纤维表面酸性基团的变化有重大的影响。根据分析结果,还探讨了氧冷等离子体氧化碳纤维表面的反应机理及其表面化学结构的变化规律。作者认为,碳纤维表面处理所产生的酸性基团,是提高碳纤维增强树脂复合材料的层间剪切强度的一个重要因素。     

低温等离子体促进羊绒净洗的研究

为了开发和利用山羊绒,促进羊绒的净洗,我们用低温等离子体对它进行了处理。本文给出了实验结果,并初步分析了等离子体对羊绒纤维表面的作用。     

低聚丙烯酸钠用于纳米氧化锌表面改性的研究

利用低聚丙烯酸钠对纳米氧化锌进行表面改性，通过对6种不同的分散剂分散效果的比较，研究了低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性；并利用透射电镜技术观察了水分散体系的形貌。结果表明，低聚丙烯酸钠表面改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性比其它分散剂分散效果好的多，其水分散性体系的形貌为单包敷结构的珠链状纳米粒子；同时认为低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系稳定性的主要因素有3个方面，即纳米胶粒间的排斥力、低的表面张力、高的空间位阻，并提出了相关模型。     

低渗油藏注空气低温氧化数值模拟研究

针对胜利油田低渗透油藏注空气低温氧化提高采收率,基于室内实验和数值模拟相结合的手段,通过拟合氧化实验的压力降、产出气体含量,建立了注空气低温氧化(LTO)模拟模型,评价了注空气效果影响因素的敏感性及作用机理,对比了注空气与注N2的驱油效果及经济可行性。实际应用表明,模拟与实验结果吻合较好,数值模拟方法可行;胜利油田渤南罗36断块注空气效果影响因素的重要性大小依次为注气速度、油藏温度、剩余油饱和度、油藏倾角、射孔位置等;注空气相对于注N2而言成本低,驱油效果好。为胜利油田低渗油藏注空气动态监测及方案调整提供了依据,对注空气提高采收率开发方案的制订及优化具有借鉴意义。     

等离子体对聚酰亚胺表面的改性研究

聚酰亚胺膜（PI）是一种特殊的功能性薄膜,缺点是与金属膜层结合力很差,表面处理是一种提高PI膜和金属膜层结合力的非常有效方法．本文结合MEVVA（金属真空蒸汽离子源）离子注入技术和磁过滤沉积技术对PI膜表面进行改性处理;经4．5×10^15 cm^-2注量的Ni离子注入后,PI膜层表面形貌变化很小,经FTIR分析表面的苯环,酰亚胺环等特征吸收峰强度未有变化,即未造成表面的键断裂等损伤．经4．5×10^15cm^-2Ni注入（10kV）＋10nm Ni沉积＋4．5×10^15cm^-2Ni注入（12kV）＋100nmNi沉积处理后的膜表面形貌发生了较大的变化,形成表面不再平整的过渡层,这过渡层和聚酰亚胺膜有机结合在一起形成了混合钉扎状态,即过渡层和聚酰亚胺表面膜层发生化学作用,这点从膜层剥离后PI膜的特征吸收的消失可以得到直接验证．还利用SRIM和TRIDYN理论模拟计算了10kV的3种不同注量的Ni离子注入PI膜层的射程以及浓度随着深度的变化曲线,比较直接的显示了Ni离子富堆积深度为17．5帆     

涤纶等离子体表面改性及粘结性研究

本文采用等离子体处理,对涤纶纤维表面进行改性,以提高纤维的浸润性和粘结性。文中运用接触角测量反映纤维经处理后的表面能变化,并用独特设计的制样和测试方法探讨涤纶处理前后的粘结效果。实验结果表明,该测试方法简便可行且定量准确,能较好地反映纤维的粘结效果。涤纶纤维经等离子体处理后,其粘结性能有较大的提高。     

STUDIES ON SURFACE CHARACTERIZATION AND ECOMATERIAL SHEET DEGRADATION OF BASALT FIBERS BY PLASMA TREATMENTS AND WOOD FIBERS

1.INTRODUCTIONDue to the fact that it is difficult to recover for many composites, developing naturally degradable ecocomposites has received increasing attention among scientists [1-4]. Basalt fibers serves as a reinforcement for a wide range of applications such as heat-insulation, resistance combustion, soundproofing. Their advantages include no carcinogenic effect, environmentally friendly, flexible, good temperature resistance and heating insulation property[5-8]. They were regarded …