远程氧等离子体改性聚四氟乙烯表面润湿性与表面结构的研究

研究了远程氧等离子体改性聚四氟乙烯(PTFE)的表面润湿性与表面结构的关系.用已知表面张力的液体测定接触角,采用Zisman曲线法求得试样的临界表面张力γ_C,利用扩展的Fowkes公式计算试样表面自由能γ_S及其分量γ_S~d(色散力)、γ_S~p(偶极矩力)和γ_S~h(氢键力)的变化,并与远程氧等离子体中活性物种的分布进行相关性分析.结果表明:氧等离子体处理的PTFE表面润湿性是由表面自由能中极性分量(γ_S~p+γ_~h),尤其是氢键力γ_S~h的大小决定的,而与表面能态没有特定关系;氧等离子体场中活性物种混合存在和较纯的高浓度自由基氛围均有利于极性分量(γ_S~p+γ_S~h)的增加,但表面自由能的变化则主要受电子、离子浓度的影响.X射线光电子能谱分析表明,经氧等离子体处理后,PTFE表面C-F键断裂形成的自由基与空气中的氧反应生成C-O和C-O活性基团,氧含量增大,使表面润湿性提高.     

远程氩等离子体表面灭菌研究

研究了射频放电远程氩等离子体对材料表面金黄色葡萄球菌的灭活效果及动力学,并结合等离子体场中活性粒子的分布状态,分析了灭菌机理.结果表明:远程氩等离子体的灭菌效果强烈依赖于等离子体处理条件,且随处理时间的延长,不同放电距离处的灭菌速率均分为3段逐渐减慢,并在放电功率100W、放电时间240s、氩气流量20cm3/min、真空度22Pa的条件下,在距放电中心0～30cm范围内可实现对金黄色葡萄球菌的有效灭活(灭菌率≥99.9%);在高放电功率下且氩气电离充分时,带电粒子(电子、离子)对菌体表面强烈的刻蚀作用是氩等离子体灭活金黄色葡萄球菌的主要原因,自由基对细菌的杀灭力小于带电粒子,而低放电功率下的灭菌则是由氩等离子体场中紫外光的作用所致.     

远程氧等离子体对大肠杆菌的灭菌效果与机理研究

采用Langmuir双电子探针和电子自旋共振诊断技术分别定量测定了远程氧等离子体场中各活性物种的分布.考察了远程氧等离子体对医用聚四氟乙烯表面大肠杆菌的灭活作用,并通过对灭菌后菌悬液蛋白质泄漏量、脂质过氧化物生成量及细菌DNA电泳图的测定分析了其灭菌机理.结果表明:远程氧等离子体中的电子、离子浓度随远程距离的增大迅速降低,30 cm后接近于0,而自由基浓度则相对降低缓慢,40 cm处仍为初始浓度的70%;远程氧等离子体60 s内的灭菌效果值在放电区可高达3.42,在远程距离40 cm以内也均在3.32以上,符合消毒灭菌的要求;电子、离子对细菌细胞膜的快速刻蚀及自由基对胞膜中多价不饱和脂肪酸的攻击分别是放电区及远程30cm后灭菌的主要原因.氧等离子体中紫外光的灭菌效果微弱.     

远程氩等离子体表面改性对聚氯乙烯润湿性的影响

在理想管式反应器中,利用等离子体中各种活性粒子(电子、离子、自由基)具有不同存活寿命的特点,在距等离子体放电区一定距离处形成高浓度自由基氛围,即远程等离子体.运用远程氩等离子体对医用聚氯乙烯(PVC)进行了表面改性,采用扫描电子显微镜观察、接触角测量和X射线光电子能谱分析等手段,研究了改性前后PVC表面结构、性能的变化,并分析了远程氩等离子体和常规等离子体处理效果不同的原因.结果表明:PVC表面经远程氩等离子体处理后,表面微观形态和表面化学成分均发生了变化,且处理效果优于常规氩等离子体.远程氩等离子体可以在一定程度上抑制电子、离子的刻蚀作用,强化自由基反应,使材料表面获得更好的改性效果.经远程氩等离子体短时间(3 min)处理后,PVC表面的[w(O) w(N)]/w(C)从0.07增大到0.22,表面的水接触角从107°减小到20°.     

微波辐射改性对废旧胶粉表面性能的影响

采用微波辐射法改性胶粉,用苯乙烯对其进行溶胀,并通过平衡溶胀率、接触角、衰减全反射红外光谱及扫描电镜等研究微波改性对胶粉的交联度、表面润湿性、化学结构、表面形貌等的影响.结果表明,微波法打断了胶粉中部分S-S和C-S键,使得胶粉交联度降低,易于被苯乙烯溶胀;另外,微波辐射使得胶粉表面发生氧化,极性基团增多,因此使胶粉表面亲水性提高.     

利用远程Ar等离子体引发聚四氟乙烯膜接枝丙烯酸的研究

利用远程Ar等离子体对聚四氟乙烯(PTFE)膜进行预处理,与空气接触氧化后接枝丙烯酸(AA).用碘化钠法测定膜表面过氧基团的浓度,探讨等离子体放电时间和功率对膜表面过氧基团浓度的影响,以及过氧基团浓度对接枝率的影响.通过接触角测定分析了接枝PTFE表面的亲水性变化,利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)和X射线光电子能谱图(XPS)对接枝膜进行结构表征.研究结果表明:在放电功率为100 W、放电时间为100 s和氩气流量为20 cm3/min的条件下,过氧基团浓度为2.87×1013个/cm2;过氧基团越多,越有利于AA在PTFE表面发生接枝反应;随着接枝率的增加,PTFE表面接触角呈下降趋势.     

氧等离子体表面处理对ITO薄膜的影响

利用原子力显微镜检测ITO薄膜的微观表面形貌以及微观区域电性能,研究氧等离子体处理对ITO薄膜的表面形貌及导电性能的影响,从微观上探讨氧等离子体处理对ITO薄膜的影响.经过氧等离子体处理,ITO薄膜的平均粗糙度从4.6nm减小到2.5nm,薄膜的平整度得到提高;但氧等离子体处理之后,ITO薄膜的导电性能大大下降,原因在于ITO薄膜表面被进一步氧化使得ITO薄膜表面的氧空位减少.上述结果从微观上解释了氧等离子体处理能够改善有机发光二极管光电性能的原因.     

石墨超细粉对玻璃钢表面电性能的影响

用 3种不同粒度的石墨超细粉与金属粉 (以不同质量比 )混合的复合粉作为玻璃钢表面导电组分进行了玻璃钢表面电阻和力学性能的试验研究。试验结果表明 ,适量掺入石墨超细粉和金属粉而组成的复合粉 ,可有效改善玻璃钢的表面导电性能而对其力学性能影响不大。石墨超细粉细度越高则对玻璃钢表面导电性能的改善效果越明显     

电容耦合氧等离子体处理ITO基片对OLED的影响

在不同条件下采用电容耦合氧等离子体处理用于有机电致发光(OLED)的ITO基片,使用接触电势法测量了基片表面功函数的改变.研究发现,氧等离子体处理可以有效地提高ITO表面的功函数.X射线光电子能谱的测量揭示了其本质:氧等离子体处理可以提高表面氧原子的含量,同时降低ITO表面锡/铟原子的比例,由此导致了ITO表面功函数的提高.高功函数的ITO可降低空穴由ITO向OLED空穴传输层中注入空穴的势垒,从而提高OLED器件的性能.进一步的基于联苯二胺衍生物NPB/8-羟基喹啉铝(Alq3)的标准器件的研究证明了这一点.研究同时发现,在相同的真空和氧压条件下,保持处理时间不变,随着射频激发功率的升高,ITO表面功函数会逐渐降低.这个功函数的降低,使得OLED器件的驱动电压升高且电流效率减小.因此使用电容耦合氧等离子体处理的ITO来制备OLED器件,需要在优化的条件下进行,以达最佳效果.在本实验系统下处理条件为射频功率100 W、时间25 s.     

功能绝缘材料加工工艺对电润湿显示器性能的影响

电润湿显示器是基于氟树脂层（如AF1600）作为疏水绝缘层,通过外加电压来改变液体在其表面润湿性来达到显示效果的装置,为了使光刻胶层和氟树脂层有很好的粘结性能,对氟树脂表面进行离子刻蚀来增大其润湿性. 光刻后需恢复氟树脂疏水性以恢复其电润湿特性. 常用方法是通过高温回流(High Temperature Reflow Method)的方法使刻蚀后的氟树脂表面熔融流平,但高温会造成光刻胶材料黄变,像素格变形等缺陷. 本文通过蒸汽溶解法(Vapor Redissolve Method)代替高温回流法来恢复氟树脂层的疏水性能,使用氟碳溶剂（HFE7100）蒸汽溶解氟树脂层粗糙表面形成溶胶状态,加热蒸发溶剂后使表面恢复疏水性质. 本文针对蒸汽溶解法溶解时间、干燥温度和干燥时间等条件进行探究,并对高温回流法和蒸汽溶解法对电润湿显示器产生的物理和光电影响进行了对比研究.     

制备条件对介孔纳米铈基储氧材料性能的影响

采用共沉淀法制备了铈基储氧材料,考察了滴定速率对该材料织构参数的影响.此外,分别将样品置于空气和氮氢混合气氛围中焙烧,考察了焙烧气氛对该材料氧化还原性能的影响.采用低温N2吸附-脱附、H2-程序升温还原(H2-TPR)及氧脉冲吸附法对材料进行了表征.结果表明,共沉淀法可以制备出结构稳定的纳米铈基材料,当盐溶液滴定速率在5~10 mL/min时,材料的比表面积和孔容最大,分别为190 m2/g、0.42mL/g;此外,在氮氢混合气氛中处理过后能大幅度提高体相氧的扩散速率,从而提高其氧化还原性能.     

时效热处理对波纹管Inconel 718材料性能的影响

通过金相显微镜、透射电镜对厚度为 0 .1 2 mm Inconel71 8材料相组织、位错、二次相析出进行分析和力学性能实验 ,结果表明 ,固溶冷轧薄板位错密度高 ,为奥氏体组织 ,经时效热处理后在奥氏体基体上析出了弥散的强化相 ( ′相 Ni3A1 )和 ″相 (Ni3Nb) ,分布密度与时效时间有关 . ′相、 ″相的析出优先在位错区产生 ,时效处理后 ,冷轧变形的位错密度有所下降 ,析出的弥散的强化相 ′和 ″相使材料的显微硬度 HV、抗拉强度 σb、延伸率同时增加 ,合适的时效热处理工艺可以使显微硬度 HV 增加 40 %、抗拉强度σb 增加 1 8%     

低温等离子体冷杀菌关键技术装备研究进展

近年来低温等离子体技术作为新型高效非热源性杀菌技术,在食品杀菌领域受到越来越多关注。从低温等离子体冷杀菌技术的背景、杀菌机理、食品冷杀菌关键技术应用及技术装备国际研发等方面进行阐述,希望为低温等离子体在生鲜类及热敏性食品的大规模开发及应用方面提供研究参考。     

等离子体对材料表面作用机理分析

等离子体是由大量的电子、离子、中性粒子组成.等离子体中存在着复杂的原子分子过程以及复杂的物理化学反应,这些粒子和这些复杂的过程作用于材料表面,会使材料表面的结构、成分和性能发生变化.详细分析了等离子体对材料表面作用的过程及机理,并以磁控溅射制备氮化铜薄膜为例,讨论了气体压强和基底温度对薄膜结构的影响.