磺化聚本乙烯／二氧化钛有序交替纳米复合多层膜的制备、结构表征及其微观摩擦学行为

利用离子自组装技术在石英片表面制备了TiO2/PSS有序交替的层状纳米多层膜。采用透射电子显微镜、接触角测量仪和原子力显微镜对所制备的TiO2溶胶粒子和TiO2/PSS有序纳米多层膜进行了结构表征并研究了其微观摩擦学性能。结果表明：摩擦力随着薄膜层数的增加而减小。     

分子有序膜及其摩擦学行为研究进展

介绍了LB膜、自组装单分子膜(SAMs)、分子沉积(MD)膜等分子有序膜的基本概念和薄膜结构、厚度、性质以及微摩擦学行为的表征技术,并指出LB膜层问是物理吸附,热力学稳定性差;SAMs以化学键为驱动力,重现性较差;而分子沉积膜具有成膜不受基底形状和大小限制等优点,决定了它在微电子器件润滑方面具有更大的应用前景．在分子有序膜的摩擦学研究方面,着重介绍了分子有序膜本身结构(如物质种类、组成、分子链长、末端基团等)和外部条件(如法向载荷、扫描速率、相对湿度等)对摩擦学行为的影响．最后,提出了本领域需要关注的一些问题。     

一种有机硅烷/稀土复合薄膜制备及纳米摩擦学性能

采用分子自组装技术在单晶硅基底上制备了有机硅烷/稀土（APTES/RE）复合薄膜.利用椭圆偏振仪、接触角测量仪及X射线光电子能谱(XPS)仪分析表征了薄膜的结构,并采用原子力显微镜（AFM）研究了硅基片和复合薄膜的纳米摩擦学性能.结果表明：随着探针的滑动速度和载荷的增加,针尖与样品间摩擦力增加;硅基片和复合薄膜表面的黏附力和摩擦力随着相对湿度的升高而增大;APTES/RE复合薄膜具有较低的摩擦系数及黏附力和显著的抗黏着及减摩效果,显示出其在微机构表面润滑中良好的应用前景.     

弹性体/偶联剂复合纳米薄膜的制备

通过X射线光电子能谱、激光拉曼光谱和原子力显微镜对制备的多层弹性复合纳米薄膜的成分、形貌、结构进行了研究。结果表明：弹性复合薄膜的形成可分为两个阶段：“岛”式结构数量增多和长大阶段。同时,反应时间的增加至50 min、反应温度为220℃时形成更均一、致密的多层复合薄膜;偶联剂A187的活性基团作用下生成的弹性体薄膜更均匀。     

多层纳米反应器原位电化学还原制备CTS-Ag/PSS复合膜

采用层层静电自组装的方法将壳聚糖-Ag+(CTS-Ag+)和聚4-苯乙烯磺酸钠(PSS)交替沉积在基底上,然后用电化学方法将纳米薄膜表面的Ag+离子还原为单质Ag,构筑了CTS-Ag/PSS纳米复合薄膜。通过紫外可见吸收光谱(UV-vis)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安(CV)等手段对纳米复合薄膜的组装、结构、表面形貌和光学性能进行了测试分析。UV-vis结果显示复合膜在特征吸收峰处的吸光度数值随膜双层数增加逐渐增大,呈良好的线性关系,表明多层膜是均匀组装的;FESEM图形显示膜表面有一定的粗糙度;XPS结果证实了复合膜上有Ag生成,CV结果表明多层膜对氧还原有较好的电催化活性。     

Au(Cu、Ag)／SiO_2纳米薄膜的制备及其微观结构表征

用多靶磁控溅射技术制备了不同形貌的Au(Ag、Cu)纳米颗粒分散SiO2薄膜。利用透射电镜对Au／SiO2薄膜的微观结构、表面形貌进行了表征。结果表明通过调控金属颗粒的沉积时间和靶材的溅射频率可以制备不同形貌金属颗粒ISi02单层薄膜。单层Au／SiO2薄膜中Au沉积时问为5s时,Au颗粒为圆形,当沉积时间为10s时,Au颗粒连接成网络状结构;单层AgiSi02薄膜中,Ag靶的射频功率为150W时,颗粒形状接近圆形,Ag靶的射频功率为100W时,Ag颗粒几乎密集在一起,形成膜状结构:单层Cudsi02薄膜中Cu的沉积时间为10s时,Cu颗粒形成网络状结构,Cu的沉积时问为20s时,形成的是Cu膜。     

氧化石墨/PDADMAC多层膜的制备及其电化学性能

采用静电力层层自组装技术在不同的基底上(玻璃,ITO导电玻璃)制备了多层氧化石墨(GO)/聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDADMAC)复合超薄膜,并对其进行了还原处理。采用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及Raman光谱仪对膜的结构进行了表征,研究了复合膜的电化学性质。结果发现,在一定浓度的PDADMAC和GO溶液中,交替沉浸较短的时间即可获得厚度均一、表面平整的复合超薄膜;对比不同电极的循环伏安曲线(CV)发现,超薄膜修饰工作电极较空白电极具有较强的电荷传递能力。     

Ti—B—N纳米复合薄膜的制备及结构和力学性能

利用反应磁控溅射方法在(100)单晶硅和高速钢(W18Cr4V)基片上制备出不同B含量的Ti--B--N纳米复合薄膜.使用X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究了Ti--B--N纳米复合薄膜的组织结构,并用纳米压痕仪测试了它们的纳米硬度和弹性模量.结果表明:通过改变TiB2靶功率和Ti靶功率的方法可制备出非晶--纳米晶复合结构的Ti--B--N薄膜;Ti--B--N薄膜中主要含有TiN纳米晶,随着B含量的增加,形成的TiN纳米晶尺寸变小,非晶成分增加;当B含量很高时会出现很小的TiB2纳米晶,此时薄膜性能不好;当TiN晶粒尺寸为5 nm左右时,Ti--B--N薄膜力学性能最优,纳米硬度和弹性模量分别达到32.7 GPa和350.3 GPa.     

纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子的制备与表征

通过无皂乳液聚合制备了纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合粒子,研究了单体用量对单体转化率和包覆率的影响。利用TGA、TEM、SEM、分光光度计等仪器分析了复合粒子的包覆率、结构形态及其在甲苯中的分散性和稳定性。结果表明:在适当的单体用量下,苯乙烯能以较高转化率聚合并包覆于纳米CaCO3表面;改性后的纳米CaCO3复合粒子在甲苯中的分散性和稳定性良好。将复合粒子分散于苯乙烯中原位合成纳米碳酸钙/聚苯乙烯复合材料,该复合材料的冲击性能比纯聚苯乙烯明显提高。     

铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜的摩擦学特性

为研究铝金属薄膜上三氯十八硅烷(OTS)自组装分子膜的摩擦学特性,采用自组装的方法在铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜,分析了纳米尺度和毫牛尺度下载荷、滑动速度以及紫外照射对薄膜摩擦学特性的影响.结果表明:制备的OTS自组装分子膜具有疏水特性和良好的润滑性能.紫外照射5 min后,自组装分子膜摩擦力降低;紫外照射15 min时,自组装分子膜的网状结构受到破坏,减弱了润滑效果.在纳米尺度和毫牛尺度下,摩擦力随载荷和滑动速度的增大而增大;铝金属薄膜摩擦系数降低时,自组装分子膜磨损显著降低,摩擦副的耐久性略有提高.     

纳米复合彩色薄膜的制备

以正硅酸乙酯、乙醇、生物染色剂为主要原料 ,通过溶胶 -凝胶法制备了掺有有机染料的SiO2 溶胶 ,利用提拉法在普通玻璃上成功镀制了均匀透明、色泽丰富的彩色涂层 ,该涂层颜色在高温下会彻底分解消失 ,实现了玻璃的可回收利用 .运用光谱分析、扫描探针显微镜研究了薄膜的结构 ,以及工艺参数对薄膜在可见光区光谱性能的影响 .     

TiO2薄膜的制备及其光催化性能

在乙醇溶剂中,钛酸四丁酯用乙酰丙酮络合成涂膜胶体,采用浸渍提拉法在衬底材料上形成涂膜,经４５０℃焙烧制得锐钛矿型固定膜,用于刚果红溶液的光催化降解反应,并通过紫外－可见吸收光谱监测降解过程。实验结果表明,ＴｉＯ２／ＩＴＯ膜有较高的光催化活性。     

基片氧化层对纳米FeCo/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法结合氢气还原工艺,在Si基片上制备了纳米FeCo/SiO2复合薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了测试分析,研究了基片氧化层对薄膜样品微观结构和磁性能的影响.结果表明,基片表面的氧化层起到较好的隔离作用,防止了Si与Fe发生反应,提高了FeCo的晶化程度,增大了薄膜饱和磁化强度,降低了薄膜矫顽力,有利于复合薄膜软磁性能的提高.     

聚酰亚胺/无机物纳米杂化材料的研究I.聚酰亚胺(HQDPA/DMMDA)-TiO2纳米杂化物的合成与表征

将钛酸丁酯经乙酸修饰改性和稳定化后在杂化过程中用作ＴｉＯ２前体,采用溶胶－凝胶法由可溶性业胺（ＨＱＤＰＡ／ＤＭＭＤ七经修饰改性的钛酸丁酯溶液混合成与表征进而制得聚酰亚胺－ＴｉＯ２杂化材料,ＸＰＳ分析表明钛酸丁酯已转化成ＴｉＯ２,ＴＥＭ则显示ＴｉＯ２以球状微粒均匀分散在聚酰亚胺基体中,粒径为３０～６０ｎｍ,含１０％ＴｉＯ２的杂化膜是具有高热稳定性与韧性的薄膜,其介电常数为３．５。     

Al_2O_3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料的氧化行为

研究Al2O3/TiC纳米和微米复合陶瓷刀具材料在800℃、1000℃和1250℃下的氧化行为,分析其氧化机理,并对其氧化产物进行了XRD分析.试验表明在同等氧化条件下纳米复合材料的氧化程度较微米复合材料严重.氧化后的残余强度测试表明:Al2O3/TiC纳米复合陶瓷刀具材料在800℃下氧化50h后其抗弯强度虽有降低,但仍能满足切削刀具的要求,但在1000℃和1250℃下氧化50h后,其抗弯强度有很大的下降,材料遭到破坏.     

聚丙烯酸酯基纳米PbS有机-无机纳米复合材料的制备与表征

以自制的高固体分热固性丙烯酸树脂为基质，以醋酸铅、硫代乙酰胺等为原料，在丙酮和甲醇的水溶液中，简便地制备了平均粒径为13nm的在聚合物基体中单分散的PbS纳米粒子，并对Pbs／聚丙烯酸酯复合材料采用X-射线粉末衍射、透射电镜、紫外一可见光谱和红外光谱进行了表征。研究结果表明，金属离子首先与聚合物的羧基络合，生成硫化物纳米微粒后，聚合物又包覆在纳米微粒的表面形成保护层。     

Al2O3或TiO2掺杂的ScSZ固体电解质纳米晶薄膜的制备及表征

利用溶胶-凝胶旋涂法,在单晶硅基片(100)上分别制得了厚度约为0.31μm的(Al₂O₃)_0.10(Sc₂O₃)_0.08(ZrO2)_0.82和0.36μm的(Sc₂O₃)_0.125(TiO₂)_0.175(ZrO₂)_0.70固体电解质纳米晶薄膜。烧结实验结果表明,两种薄膜均在650℃以上开始晶化,温度越高,晶化越完全,在800℃可完全晶化;所得纳米晶颗粒呈纯的萤石结构立方相;铝和钛掺杂的纳米晶颗粒的平均大小分别为47和51nm。铝掺杂的薄膜非常均匀致密,然而,钛掺杂的薄膜存在少量微气孔。     

减压法制备TiO2薄膜及影响因素的研究

主要研究了用化学气相沉积法在减压状态下制备ＴｉＯ２薄膜，不温度和压力改变时，会影响薄膜的沉积率，晶型及表面形貌。并且根据阿龙尼乌斯公式算是在玻璃片镀膜基表反应的平均活化能为５７．０８６ｋＪ／ｍｏｌ。     

二氧化锡薄膜的PECVD制备和特性

用ＰＥＣＶＤ方法制备出二氧化锡薄膜，利用双探针技术诊断出等离子体反应器内电子密度的分布，并分析了它对薄膜电阻的影响．透射电镜分析表明随沉积温度升高，二氧化锡薄膜从非晶态转变为多晶态，其电阻率随之减小．掺锑的二氧化锡薄膜对石油液化气和酒精具有良好的气敏效应     

纳米TiO2/玻璃膜的制备及其光催化性能

以钛醇盐为原料, 采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2/玻璃薄膜. XRD、AFM和厚度分析表明,纳米TiO2/玻璃薄膜中TiO2为锐钛矿型结构, 粒径为纳米级, 三层膜的总厚度为200#nm.通过调节热处理温度, 能有效控制薄膜中粒子的大小.UV-VIS吸收光谱表明,TiO2/玻璃薄膜可以有效地降解罗丹明B染料废水,其光催化活性随TiO2粒径的减小而增大,受膜厚增加的影响不大.