纤维之星——人造蜘蛛丝

小小的蜘蛛用体液抽出晶莹的长丝,编织一张张圆网,捕捉虫蛾为食物。人类从蜘蛛丝的突出优点中得到启示,正在努力实现人造蜘蛛丝的梦想。在这一领域中探寻的是美国康奈尔大学的应用生命研究所所长詹林斯教授。 天然蜘蛛丝的直径为习微米左右,其单位截面积的牵引强度相当于钢的5倍。蜘蛛丝还具有卓越的防水和伸缩功能。詹林斯教授认为,如果制造出一种具有天然蜘蛛丝特点的人造蜘蛛丝,那么这种丝就具有广泛     

对甲基苯磺酸掺杂的聚苯胺纳米纤维的制备

在有机相中,使用对甲基苯磺酸对聚苯胺进行掺杂,制备了分散性极佳且导电性能良好的单根纳米纤维。实验表明:掺杂剂对甲基苯磺酸与单体苯胺的摩尔比大于2时才能有效提高纳米结构的有序性;良溶剂与不良溶剂的体积分数为35%时可制备得到线性的纳米纤维,纤维呈中空管状结构,长度在15～50μm之间,直径500～800 nm。     

同轴静电纺丝制备中空多孔碳纳米纤维

以聚丙烯腈(PAN)为鞘层,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为芯层,氧化锌(ZnO)为造孔剂,采用同轴静电纺丝技术制备出PAN复合纤维,经过煅烧、酸处理后制得中空多孔碳纳米纤维.采用透射电镜(TEM)对中空多孔碳纳米纤维的形貌进行表征,并考察了不同溶液浓度、电压、流速对中空多孔碳纳米纤维内外直径影响.结果表明:当内层溶液PMMA质量分数为10%,外层溶液PAN质量分数为10%,醋酸锌质量分数为6%,电压为15kV,内、外层流速分别为1.0mL/h和1.5mL/h时,中空多孔碳纳米纤维的内外直径及介孔形貌最佳.     

氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响

为了研究纳米氧化铈对NiCoCrAlY涂层抗热腐蚀性能的影响,考察了添加3种不同含量纳米氧化铈的NiCoCrAlY熔覆涂层在1 050℃混合硫酸盐(质量分数为75％ Na2SO4-+25％ K2SO4)作用下的热腐蚀行为,并与未加纳米颗粒的涂层进行了比较.结果表明:添加纳米氧化铈后,涂层的抗热腐蚀性能得到了较大提高,其...     

铜合金表面激光诱导原位反应制备Ni基合金涂层

采用含有定量纳米铝粉的Ni基新合金粉为涂层原材料,利用激光诱导原位反应在Cu-Cr合金表面制备陶瓷相增强Ni基合金涂层.研究了样品涂层的结构和机理.结果表明:在优化的激光诱导原位制备工艺参数条件下,涂层与铜基体之间形成了由涂层元素和基体元素组成且晶粒细小的结合界面结构;纳米铝粉能够提供更多能量促进铜合金表面涂层的形成;涂层中原位生成了直径小于10μm的陶瓷颗粒增强的复合涂层组织结构;涂层成分中纳米铝粉和稀土氧化物的加入,减少了裂纹和孔洞缺陷的形成;表面涂层的平均显微硬度由铜合金基体表面的85 HV提高到了340 HV.     

纳米氧化铝对金属基陶瓷涂层性能的影响

在金属基陶瓷涂层的制备过程中,添加了适量的纳米氧化铝,使涂层的综合性能得到了改善。对涂层的表面形貌、界面结合情况和摩擦磨损性能进行了研究和分析。实验结果表明:添加了纳米氧化铝的涂层试样表面更加光滑平整,涂层与基体结合更加紧密,当纳米氧化铝的最佳添加量为陶瓷骨料总质量的2%时,制备出来的陶瓷涂层综合性能达到最佳。     

泰安开发区纳米环保用品厂纳米涂层材料的开发与生产

纳米涂层材料是近1～2年来国际上纳米材料科学的研究重点之一。主要的研究集中在功能涂层上,包括传统材料表面的涂层,纤维涂层和颗粒涂层。如:静电屏蔽涂层、高介电绝缘涂     

聚乳酸／双亲性葡聚糖中空纳米囊泡包载亲水性药物及释放

亲水性药物包载是缓释纳米微粒制备的难点，通过共透析胆固醇改性葡聚糖和聚乳酸得到表面多糖修饰的中空纳米囊泡，在透析过程中以氯化钆溶液代替水相，所得纳米囊通过透射电子显微镜观察和热失重分析测试，证明氯化钆可包载于中空纳米囊泡的亲水性内核，且在纳米囊泡壁形成微孔道．将此纳米囊对亲水性药物头孢拉定反透析，药物通过微孔道扩散进入内核得到载药纳米囊．药物释放研究表明，纳米囊泡使亲水性药物持续释放24h以上，具有缓慢释放的特性．     

纳米涂层材料的开发与生产

纳米涂层材料是近1～2年来国际上纳米材料科学的研究重点之一。主要的研究集中在功能涂层上,包括传统材料表面的涂层,纤维涂层和颗粒涂层。如：静电屏蔽涂层、高介电绝缘涂层、磁性涂层、红外屏蔽涂层、紫外反射涂层以及红外微波隐身涂层等。但大多数的研究尚停留在试验阶段,很少有真正进入工业化生产的产品。能够投入生产,使用价值高的民用纳米环保涂层材料除泰安开发区纳米环保用品厂已研制成功并投入生产外,其它在国内外市场上尚不多见。该厂主要开发生产应用于传统材料表面的纳米涂层材料。如纳米抗菌塑料漆,纳米抗菌除臭整理剂和纳米防锈漆,是传统抗菌、除臭、防锈材料的换代产品。     

纳米结构陶瓷涂层精密磨削的初步分析

近年来纳米结构陶瓷涂层材料得到了广泛应用.本文介绍了纳米结构陶瓷涂层材料的磨削特性,概述了工程陶瓷材料的磨削性能,对纳米结构陶瓷涂层精密磨削的材料去除机理进行了初步分析.     

PEO修饰中空SiO2纳米颗粒的制备及生长机理研究

采用基于PluronicF127胶束的软模板法,在中性、室温和无催化剂的温和环境下,制备得到中空SiO2纳米颗粒.利用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射粒度分布测定仪(DLS)和傅里叶转换红外光谱仪(FT-IR)对所制备的中空SiO2纳米颗粒的形貌、粒径和官能团进行分析.结果表明:SiO2壳层成功在F127胶束疏水-亲水界面处形成,PEO在中空SiO2纳米颗粒表面可自由伸展,纳米颗粒的尺寸随F127浓度增加而减小,但分散性随F127浓度增加而增强.F127质量为15mg、四甲氧基硅烷为46μL时制备的中空SiO2纳米颗粒的平均粒径和内径分别为20nm和9.6nm,且具有更好的水溶性和单分散性.通过对样品的TEM照片统计分析发现,中空SiO2纳米颗粒的外径、内径和SiO2壳层厚度与F127浓度密切相关.     

沉积温度对纳米ZrN涂层结构及性能的影响

利用磁控溅射方法通过改变沉积温度(Ts)制备一系列纳米ZrN涂层.采用X射线衍射、扫描电镜及CSM纳米力学综合测试系统表征了纳米ZrN涂层的物相结构、截面形貌及综合力学性能,系统研究了沉积温度对纳米ZrN涂层结构及性能的影响.实验结果表明:随着沉积温度的增加,涂层择优取向由(111)变为(200),而在600 ℃时结晶度很低;涂层择优取向的变化是由涂层沉积过程中原子迁移能力和不同取向表面能的差异所决定的.纳米ZrN涂层在Ts=450 ℃及以下温度区间为柱状结构,并随沉积温度增加柱状晶逐渐变宽,在Ts=600 ℃时,由于生长方式的改变使涂层变为非柱状等轴结构.纳米ZrN涂层的硬度在Ts=450 ℃及以下温度区间没有明显变化,但在Ts=600 ℃时,由于涂层结晶度以及位错密度降低导致涂层硬度下降.随沉积温度的增加,涂层与基体间结合力先减小后增大.纳米ZrN涂层的磨损率由硬度和膜基结合力共同作用决定.     

中空银纳米球的制备及其性能研究

新型的金属纳米粒子因为独特的由表面等离子体共振诱导(SPR)的光学性质和很多的潜在应用而受到社会广泛的关注。在具有SPR效应的贵金属纳米粒子中,中空纳米结构有一个很高的散射系数,其共振频率通过改变中空核的尺寸和壳的厚度可以很容易地被控制。本论文中拟采用电化学方法结合电偶置换法在高定向热解石墨(HOPG)及金膜表面制备不同尺寸具有中空结构的银纳米阵列,研究了中空银纳米阵列的局域表面等离子效应(L-SPR),为其在SPR定性和定量研究中的应用提供理论指导。     

颗粒粒径和形貌对纳米ZnO光吸收性能的影响

用沉淀法制备了纳米ZnO,通过控制反应条件得到了几种不同形貌和不同粒径分布范围的纳米级ZnO粉体,用AFM和XRD方法对纳米ZnO样品进行了表征,采用共混法将不同形貌和不同粒径的纳米ZnO粉体制成涂层,利用光透射实验装置测试了各种涂层的光吸收性能。结果表明:纳米ZnO随着粒径的减小,光吸收能力相应地变强;颗粒形貌对光吸收性能有较大影响,片状纳米ZnO比球形纳米ZnO光吸收性能要好。     

聚氨酯/ 羧甲基壳聚糖/壳聚糖) n 复合涂层血液相容性

在心血管支架表面构建仿生细胞外基质结构的涂层是提高支架生物相容性的有效方法.结合静电纺丝及静电自组装技术,在316L医用不锈钢基底上制备出网状聚氨酯/(羧甲基壳聚糖/壳聚糖)n复合涂层.血小板黏附实验表明,对于网状聚氨酯涂层,血小板较易黏附在直径小于1μm的纤维上,在直径大于1μm的纤维上几乎无血小板黏附;而聚氨酯/(羧甲基壳聚糖/壳聚糖)n复合涂层的血小板黏附数量明显下降,血液相容性得到改善.     

颗粒粒径和形貌对纳米ZnO光吸收性能的影响

用沉淀法制备了纳米ZnO,通过控制反应条件得到了几种不同形貌和不同粒径分布范围的纳米级ZnO粉体,用AFM和XRD方法对纳米ZnO样品进行了表征,采用共混法将不同形貌和不同粒径的纳米ZnO粉体制成涂层,利用光透射实验装置测试了各种涂层的光吸收性能。结果表明:纳米ZnO随着粒径的减小,光吸收能力相应地变强;颗粒形貌对光吸收性能有较大影响,片状纳米ZnO比球形纳米ZnO光吸收性能要好。     

纳米TiO2/SnO2涂层的制备与光阴极保护性能

采用溶胶-凝胶法在304不锈钢表面制备了纳米TiO2/SnO2叠层涂层.通过测量稳定电位研究了涂层的光电化学性能和光阴极保护特性,用扫描电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱对涂层的表面形貌、晶体结构与组成进行了表征.结果表明:纳米TiO2表层与纳米SnO2内层分别浸渍提拉4次制得的叠层涂层具有最好的光电化学效应、储存电子性能与光阴极保护作用,紫外光照1h的延时阴极保护作用可达7h;纳米叠层涂层表面连续、均匀致密;TiO2为锐钛矿型,SnO2为金红石型;涂层表面与内层均由Ti、Sn、O和C元素组成.文中还探讨了纳米TiO2/SnO2叠层涂层的光阴极保护作用机理.     

嵌入式RuO2-TiO2-IrO2/Ti氧化物电极的制备

采用纳米级的金红石相TiO2粉末(<35 nm),取代一部分可溶性钛酸四丁酯分散于前躯体溶液中,经热氧化制备出具有金红石纳米TiO2颗粒嵌入结构的RuO2-TiO2-IrO2/Ti混合氧化物电极.同时,采用传统热分解法制备了涂层氧化物名义成分相同RuO2-TiO2-IrO2/Ti常规电极作为对比样.采用XRD和电化学分析方法比较了两电极的组织结构和电催化性能.结果表明:涂层中纳米TiO2种子的嵌入改变了电极涂层的晶体生长取向,电极的电催化活性得到很大的提高.     

K52高温合金及其溅射涂层的循环氧化行为研究

利用磁控溅射的方法在K52高温合金上制备同成分的纳米晶涂层,研究了该合金及纳米晶涂层在900℃的循环氧化行为。结果表明:铸态合金在循环氧化过程中表面有剥落现象,生成了疏松的Cr2O3和TiO2混合氧化膜;而溅射涂层则生成了单一致密的-αAl2O3膜,没有出现剥落现象,提高了合金的抗高温腐蚀性能。讨论了合金及其纳米晶涂层的氧化机理。     

微纳米超硬TiAlSiN涂层的研究与应用进展

微纳米超硬TiAlSiN涂层是一种硬度高、耐磨性抗粘附性好、化学惰性强的氮化物涂层,特别适合在加工不锈钢、高温合金以及超硬材料的工具表面上应用。对TiAlSiN涂层的制备方法,影响微纳米超硬涂层内部结构的因素,涂层的硬度、摩擦性能、磨损性能、抗氧化性能、切削性能、抗粘附性及涂层的应用等方面进行了综述,同时对微纳米超硬TiAlSiN涂层的发展趋势进行了展望。