合成TiN膜的俄歇电子能谱研究

采用离子束增强沉积方法（ＩＢＥＤ），在Ｆｅ基上制备了ＴｉＮ薄膜。通过划痕仪，透射电镜（ＴＥＭ），俄歇电子能谱（ＡＥＳ），粘着力测量仪的观测，分析和计算，给出了膜的形貌，组分和机械特性；发现ＴｉＮ膜与衬底之间存在一过渡区，膜中含氧量比气相真空沉积（ＣＶＤ）明显减小。在ＡＥＳ定量计算中，本文采用一种与文献不同的方法，较为简便地处理了俄歇谱中Ｔｉ和Ｎ峰的重叠现象     

类金刚石膜在钢丝圈上的应用

钢领和钢丝圈长期不停地进行干摩擦运转,导致国内钢丝圈使用周期一般只有10 ～ 15 d.通过在钢丝圈表面制备类金刚石膜的方法,使钢丝圈表面具有高硬度、强耐磨性和较低的粗糙度,以降低钢丝圈磨损.在室温下对类金刚石涂层进行干摩擦情况下的球盘式摩擦磨损试验,试验模拟钢丝圈高速低载荷的工作环境,通过改变速度、载荷等外部因素,测试摩擦系数等的变化以及工作的稳定性.试验结果表明,与其他类型的钢丝圈相比,类金刚石膜摩擦系数、磨损率均极低,其性能极大地满足了钢丝圈在低载高速的工作环境下的使用要求,且在改变工作条件的情况下可保持较好的稳定性,保证了这类钢丝圈的使用寿命.     

溅射功率对GeSb2Te4膜形貌及力学性能的影响

利用电子回旋共振CVD设备的射频磁控溅射方法制备了GeSb2Te4膜,采用原子力显微镜、纳米硬度计以及侧向力显微镜考察了不同溅射功率对GeSb2Te4膜表面微观结构以及力学性能的影响．结果表明：在一定的溅射功率范围内,由于薄膜生长方式从三维向二维的转化,薄膜的表面粗糙度随功率的增大而降低,而且薄膜致密度也随之提高,从而使得非晶态GeSb2Te4膜硬度和弹性模量增大．利用能量密度理论对这一现象进行了分析．另外,由于表面能等因素的影响,功率为63W制备的GeSb2Te4膜粘附力较高,摩擦系数却较小．     

振动研磨工艺对QAl10-4-4合金的表面组织及性能的影响

研究了振动研磨工艺对涡轮用QAl10-4-4合金组织和表面性能的影响.结果表明：振动研磨处理后,QAl10-4-4合金产生了从研磨表面至心部硬度逐渐降低的硬化层,表面硬度提高约20%;相对于未研磨处理的QAl10-4-4合金,经振动研磨处理后,合金处于表面压应力状态,表面残余应力提高约300 MPa,表面粗糙度明显降低,表面摩擦因数显著下降,耐磨性显著提高.工程实际应用结果表明：使用振动研磨工艺处理QAl10-4-4合金蜗轮提高整机的传动效率超过20%.振动研磨后,材料表面综合性能的提高与表层组织细化有直接关系.     

双层辉光离子渗金属技术沉积氮化钛薄膜的微观结构研究

采用双层辉光离子渗金属技术,在硬质合金基体表面上制备了氮化钛（TiN）薄膜,通过微观结构和显微硬度分析,研究了基体温度对TiN薄膜性能的影响.实验结果表明：所有TiN样品均具有面心立方结构,并且薄膜生长的择优取向、晶粒尺寸、晶面间距、晶格常数和微观硬度等都与基体温度密切相关.当基体温度为650～780℃时,TiN薄膜具有最小的晶粒尺寸（26.9 nm）和最大的显微硬度（2204 HV）.     

Thin Films for Coating Nanomaterials

Introduction The extremely high surface to volume ratio of nano- materials (particles, fullerenes, and fibers) results in increased chemical reactivity, environmental degrada- tion, tendency to agglomerate, and resistance touniform dispersion in any matrix. Therefore, under- standing ways to modify the surface to enhance its properties is essential if these materials need to be incorporated in modern technology. Surface modification in general is not new. The need for combining the desirable b…     

复合材料中纳米材料的效应分析

讨论了纳米材料的性质与复合材料机械性能的关系,用实验数据及实验结果分析说明纳米材料的粒径及表面结构对复合材料机械性能有较大的影响。     

Biodegradable starch/poly (vinyl alcohol) film reinforced with titanium dioxide nanoparticles

Biodegradable starch/poly (vinyl alcohol)/nano-titanium dioxide (ST/PVA/nano-TiO₂) nanocomposite films were prepared via a solution casting method. Their biodegradability, mechanical properties, and thermal properties were also studied in this paper. A general full factorial experimental approach was used to determine effective parameters on the mechanical properties of the prepared films. ST/PVA/TiO₂ nanocomposites were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The results of mechanical analysis show that ST/PVA films with higher contents of PVA have much better mechanical properties. In thermal analysis, it is found that the addition of TiO₂ nanoparticles improves the thermal stability of the films. SEM micrographs, taken from the fracture surface of samples, illustrate that the addition of PVA makes the film softer and more flexible. The results of soil burial biodegradation indicate that the biodegradability of ST/PVA/TiO₂ films strongly depends on the starch proportion in the film matrix. The degradation rate is increased by the addition of starch in the films.     

普克尔斯效应反射法测量绝缘膜表面放电电荷的分布

介绍用普克尔斯效应反射测量系统测量绝缘膜上表面电荷分布的方法，与原来的透射法相比，反射法可以避免薄膜本身光学特性的影响，因而提高了测量准确度．采用高速光检出装置，反射法可用于测量直流、脉冲及交流沿面放电时绝缘膜上表面电荷密度及分布．文中较详细地介绍了低密度聚乙烯膜交流沿面放电时表面电荷分布的测量结果．     

纳米Al(OH)3表面改性及其在EVA中的阻燃应用

研究了硅烷偶联剂G湿法表面改性纳米Al(OH)₃（ATH）及其在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）体系中的阻燃应用，确定了G的最佳质量分数1.5％和最佳改性pH值5-6。通过沉降试验、红外光谱及复合材料力学性能等对改性效果进行了表征：改性后粉体在液体石蜡中沉降速度明显降低，红外光谱图表明改性粉体表面有效键合了有机物质，拉伸测试表明添加改性粉体的复合材料力学性能明显提高。将改性纳米ATH应用于EVA阻燃，当无机填料质量分数为55％时，复合材料力学、阻燃性能即可达到性能要求。     

纳米CeO2的表面改性及其在水介质中的分散性能

采用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠对纳米CeO₂进行表面修饰,考察了表面改性工艺条件对纳米CeO₂在水介质中粒度分布及Zeta电位的影响,确定了适宜的表面改性工艺条件：改性剂质量浓度60g/L、改性温度25℃、改性时间4h、搅拌速率150r/min,pH 9~11。采用TEM、FT-IR、XRD对改性前后的纳米CeO₂颗粒进行了表征,结果表明改性后纳米CeO₂表面包裹了一层改性剂分子,颗粒在水介质中分散性良好,达到了单分散。此外,采用溶液共混法制备聚乙烯醇（PVA）/ CeO₂纳米复合膜材料,利用UV-Vis分光光度计表征了复合膜材料的光学性能,发现纳米复合膜具有良好的紫外屏蔽性能以及高的可见光透过率,在300~400nm的近紫外光区,复合膜的紫外屏蔽率可达97%,添加5%纳米粒子的复合膜在650nm处的可见光透过率比纯PVA膜降低了3%,保证了复合膜的透明度。     

偏压对类石墨非晶碳膜结构和机械性能的影响

采用高功率脉冲磁控溅射法在Si和高速钢基底上制备类石墨(Graphite-like carbon,GLC)非晶碳膜,研究了基底偏压对薄膜微观结构、机械性能和摩擦学性能的影响.结果表明:随着基底偏压的增大,GLC薄膜sp2键含量先减小后增大,在基底偏压为-100 V时达到最小值;薄膜的硬度和弹性模量先增大后减小,表面粗糙度先减小后增大;GLC薄膜的摩擦学性能与其机械性能和表面粗糙度密切相关,在基底偏压为-100 V时,薄膜的平均摩擦系数最小.     

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。     

金属表面Mo(W)-S彩色簇合物膜的光谱研究

Mo（W）S4^2-与金属M（M=Cu、Fe、Zn、Ag、Ni、Sn）表面发生配位化学反应，得到不溶性且具有装饰效果的Mo（W）-S彩色簇合物膜。随着反应时间或加热时间的变化，膜呈现不同的具有金属光泽的颜色。这种膜层属于功能性修饰层，不仅赋予金属表面以美观的外表，而且提高表面的光洁度和清洁度，增强金属＇一的抗腐蚀性能。本文采用加速腐蚀实验、LSV、CV、FT-IR、FT—Raman、XPS和AES研究了Mo（W）S4^2-在金属表面的成键特征和波谱变化，探讨了簇合物膜的组成、性能、结构、化学状态和形成机理。结果表明，膜层中存在桥基Mo（W）-S—M键、端基Mo（W）-S和Mo（W）-O键。膜为多分子层组成的复杂体系，其颜色是各组分统计分布的结果。     

ZrC／ZrB2纳米多层膜的结构和机械性能研究

选择ZrC和ZrB2作为个体层材料．利用超高真空射频磁控溅射系统,在室温条件下制备了ZrC,ZrB2及一系列具有纳米尺寸的ZrC／ZrB2多层薄膜．通过XRD,SEM和表面轮廓仪以及纳米力学测试系统,分析了调制周期和工作气压对多层膜生长结构和力学性能的影响．结果表明：多层膜的界面清晰,调制周期性较好,大部分多层膜的纳米硬度和弹性模量值都高于两种个体材料混合相的值,在调制周期为27．5nm,气压为0．8Pa时,多层膜体系的硬度、应力以及弹性模量值均达到最佳,多层膜机械性能改善明显与其调制层结构和工作气压相关．     

硬脂酸钠改性纳米氢氧化镁效果研究

主要研究了采用硬脂酸钠对纳米氢氧化镁进行湿法表面改性的工艺过程,通过改性前后粉体的BET、沉降速度、吸油值和黏度等表面物化性能来评价纳米氢氧化镁的改性效果,同时将改性前后的粉体应用到软质PVC体系中,测定该体系的阻燃性能和机械力学性能。实验结果表明:改性后的纳米氢氧化镁粉体表面性质发生了明显变化,比表面积增大,亲油性和在有机相中的分散性明显提高;增强了与PVC之间的亲和力,改善了体系的阻燃性能和机械力学性能.     

Characteristic mechanical properties and complex ordered structures in metal films on liquid substrates

It is well known that the nature of the substrate plays a significant role in the growth mechanism, micro- structure, surface morphology and physical property of thin film systems. Because the metal film systems de- posited on solid substrates generally p…     

红外辐照对魔芋葡甘聚糖膜力学性能的影响

以魔芋葡甘聚糖(KGM)粉末为研究对象,分别以分子量、水分含量的内在性质和红外辐照温度、时间、强度外部条件为参考因子,考察其与KGM溶胶成膜后力学性能的相关性,并通过扫描电镜分析,观察膜截面的微观形貌.实验结果表明:经红外处理,KGM膜力学性能的下降百分比与分子量呈明显线性正相关,与水分含量呈负相关;较高辐照温度、光强度和较长辐照时间显著破坏膜的力学性能;膜截面的有序完整片层破坏成碎裂小块和多孔结构.合理选择高品质KGM,控制红外辐照条件,可改善KGM膜的力学性能.     

Influence Factors of Fractal Characterization of Reciprocating Sliding Wear Surfaces

The principal purpose of this paper is to investigate influence factors of fractal characterization of reciprocating sliding wear surfaces. The wear testing was completed to simulate the real running condition of the diesel engine 8NVD48A-2U. The test results of wear surface morphology dimension characterization show that wear surface profiles have statistical self-affine fractal characteristics. In general, there are no effects of the profilometer sampling spacing and sampling length and evaluation length on the fractal dimensions of the surfaces. However, if the evaluation length is too short, the structure function logarithm of the surface profile is scattered. The sampling length acting as a filter is an important part of the fractal dimension measurement. If the sampling length is too short, the evaluation of the fractal dimension will have a larger standard deviation. The continuous wavelet transform can be used to improve surface profile dimension characterization.     

纳米CaCO3粉体在聚合物HDPE中分散性和力学性能的研究

为了改善聚合物HDPE的强韧性，利用扫描电子显微镜、微机控制电子万能试验机和液晶式摆锤冲击试验机等研究了表面处理剂、增容剂对HDPE／CaCO3共混材料力学性能的影响。结果表明，用表面处理剂硬脂酸处理的纳米级CaCO3粉体对HDPE相界面粘接作用有一定的改善，纳米CaCO3粉体在基体HDPE中的均匀分散性得到改善；加入增容剂（HDPE—g—MAN）后使得HDPE／纳米CaCO3共混材料力学性能进一步提高，为HDPE／纳米CaCO3复合材料的设计和生产运用提供重要的理论依据。