不锈钢滤网的改性及其疏水亲油性能

采用FeCl3的乙醇溶液刻蚀不锈钢网,进而用硬脂酸的二甲苯溶液对其进行表面修饰改性,制备具有疏水亲油表面的油水分离滤网。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱分析,接触角测试等方法对改性滤网表面进行表征,并进行油水分离实验。实验结果表明:刻蚀后的不锈钢滤网的钢丝表面粗糙度显著增大,经硬脂酸修饰后的不锈钢滤网与水的接触角达到146°,具有良好的疏水特性。改性后的滤网用于油水分离实验时,其分离效率在98%以上,分离速率快极,且具有良好的重复使用性能。     

纳米氧化镁的表面改性研究

采用硬脂酸、硬脂酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠4种物质做为表面改性剂对纳米氧化镁进行表面改性,考察了改性剂种类、温度等参数对纳米氧化镁改性效果的影响。应用活化指数、分散性评价改性效果,应用FTIR对改性前后纳米氧化镁进行了表征。结果表明:硬脂酸、硬脂酸钠对纳米氧化镁改性效果显著,硬脂酸改性效果最好,十二烷基苯磺酸钠改性效果最差。改性后的纳米氧化镁表面由亲水性变为疏水性。改性的最优工艺条件为:温度75℃,改性时间50min,硬酯酸用量5.2%,此条件下制得的改性纳米氧化镁的活化指数95.8%,分散性为89.1%。硬脂酸与纳米氧化镁的表面形成了化学键。     

反应介质对硅烷基磁性纳米粒子表面修饰磷酸胆碱后稳定性的影响

通过改变反应介质,采用原子转移自由基聚合(ATRP)法在硅烷基Fe3O4纳米粒子表面修饰2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(PMPC),并对复合粒子的稳定性进行观察比较。通过红外光谱、透射电子显微镜、动态光散射手段,对复合粒子进行结构、形貌和尺寸的表征。与单纯用水作反应介质相比,用乙醇和水的混合溶液作反应介质所得到的复合粒子分散性更好,稳定性也更高,为进一步研究ATRP法中单体和引发剂对复合纳米粒子的分散性和稳定性的影响打下了基础。     

DDP修饰PbO纳米微粒的摩擦学性能研究

合成了分散性良好 ,粒径约为 5nm的二烷基二硫代磷酸 (DDP)修饰PbO纳米微粒 ,并用四球摩擦磨损试验机考察了其作为润滑油添加剂的摩擦学行为 .结果表明 ,DDP修饰PbO纳米微粒在极低的添加浓度下即具有良好的抗磨效果 ,但是却不能降低基础油的摩擦系数 .摩擦过程中在摩擦表面产生的PbO沉积膜对其摩擦学性能起了主要贡献     

表面修饰方式对碳纳米管包覆磁性粒子的影响

为得到均匀稳定的磁性碳纳米管,选用几种常见的化学包覆剂,继而研究了不同表面修饰方式对碳纳米管包覆表面的影响,并对修饰前后的碳纳米管表面进行基团表征和包覆形貌分析对比,探究合适的修饰方式以期达到较好的磁性粒子包覆量及包覆稳定性。结果发现:并非采用层层包覆方式才能够达到最佳的包覆效果,经过SDS(十二烷基硫酸钠)表面包覆后的磁性多壁碳纳米管其表面包覆效果更佳。经超声振动后,SDS也表现出了较好的包覆稳定性。     

超细Al（OH）3粉体的表面改性与表征

目的 对超细Al(OH)3粉体的表面进行改性,增强其相容性、水溶性.方法 选用硬脂酸、有机硅、六偏磷酸钠、乙二醇对超细Al(OH)3粉体进行湿法改性,通过活化指数、润湿角、红外光谱和沉降分析,对改性Al(OH)3粉体的表面润湿性、改性前后粉体的表面键型的变化,以及改性粉体在水溶液中的分散稳定性进行测试,表征和评价了粉体表面改性的效果.结果 硬脂酸、有机硅、六偏磷酸钠、乙二醇对超细Al(OH)3粉体的改性后的活化指数均大于0.90;硬脂酸和有机硅增强了Al(OH)3粉体的亲油性,六偏磷酸钠和乙二醇增强了Al(OH)3粉体的亲水性.结论 硬脂酸、有机硅、六偏磷酸钠、乙二醇对超细Al(OH)3粉体都能起到显著的表面改性.     

超疏水铜表面的电化学制备及其耐腐蚀性能

通过用电沉积法在铜片表面上生长了具有双尺寸粗糙度的铜膜,并用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、接触角测量仪以及电化学工作站等对其进行详细表征。结果表明,所得铜表面是由纳米片组成的微米花组成。经硬脂酸修饰后,所得铜表面具有优异的超疏水性、不粘附性和耐腐蚀性能;与水的表面接触角高达167°,滚动角低至1.8°。超疏水性能归因于铜片表面上的微纳米结构以及低表面能的硬脂酸分子。     

硬脂酸改性纳米氧化铝的工艺

以硬脂酸为改性剂,对纳米氧化铝表面进行改性,探讨不同溶剂、硬脂酸用量、反应温度、反应时间对改性效果的影响,并采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、热重分析（TGA）、扫描电镜（SEM）等分析手段对改性前后的纳米氧化铝进行表征。结果表明:硬脂酸改性纳米氧化铝的优化工艺条件为溶剂正丁醇、硬脂酸用量6%、反应温度30℃、反应时间30 min,此时改性后的纳米氧化铝的活化度可达到97.6%,沉降体积降低到2.80 mL·g-1,且由亲水转变为疏水。红外光谱表明:硬脂酸成功接枝到了纳米氧化铝表面;热重分析表明硬脂酸在纳米氧化铝表面的接枝率达到7.66%;扫描电镜结果表明改性后的纳米氧化铝的分散性得到了提高。     

双层聚吡咯/普鲁士蓝复合膜的制备与性能研究

采用层层电沉积方法制备了双层聚吡咯/普鲁士蓝复合膜修饰复合陶瓷碳电极(D-Ppy/PB/CCE),采用循环伏安法和计时安培法研究了修饰电极对过氧化氢(H2O2)的电催化性能,并优化了制备修饰电极的实验条件.结果表明,第一层Ppy膜提高了PB在电极表面的分散性;第二层Ppy膜的存在极大地提高了修饰电极的化学及电化学稳定性.该修饰电极对H2O2的还原有良好的电催化活性,安培法检测H2O2的线性范围为2.0×10-6～2.5×10-3mol/L,检出限为6.5×10-7 mol/L,灵敏度为3 593.2μA/(mmol/L)cm2.     

硅烷对高岭石表面选择性修饰制备乳液稳定剂的研究

基于高岭石硅氧四面体和铝氧八面体表面性质的差异,采用乙烯基三甲氧基硅烷( vtms) 对高岭石表面进行选择性修饰,制备高岭石乳液稳定剂,研究其对水/石蜡乳液体系稳定性的影响。结果表明,温度是影响修饰作用的主要因素,在40 ～ 80 ℃,vtms 修饰高岭石的接触角为93° ～ 161°,通过控制修饰温度可以调节高岭石的润湿性。高岭石八面体表面Al-OH 基团与vtms 水解后的Si-OH 基团形成化学接枝。选择性修饰作用提高了高岭石颗粒的极性特征( Janus 效应) ,具有Janus 特征的高岭石具有良好的乳液稳定作用,乳液中乳状液含量达80%,分散相液滴平均粒径为20 μm,且分布均匀,乳液存放90 天后稳定性好。选择性修饰高岭石对乳液类型( 水包油( O/W) 型乳液或油包水( W/O) ) 具有调控作用。     

Dynamic wetting of rolling oil on aluminum surfaces

Static and dynamic contact angles of stock oil and its solutions with additives（fatty acid, fatty alcohol, fatty methyl ester usually used in rolling aluminum） were measured on aluminum surface （Alloy 1145） by sessile drop technique on an OCA35 dynamic contact angle tester. The effect of additive on the drop spreading was investigated as well. It is shown that the drop spreads very quickly in the first 500 ms after the lubricant contacts with the aluminum surface, and then does slowly later. The dynamic contact angle decreases exponentially with time. In contrast to the stock oil, although addition of polarity additive of long chain alkyl into stock oil is able to decrease the surface tension of solutions, it weakens the wetting dynamic, which results fi＇om the adsorption at the expanding solid/liquid interface. Among the same long chain polarity organic compounds used, dynamic wetting decreases in the order of fatty acid, fatty alcohol and fatty ester. The blend of fatty alcohol and fatty methyl ester can improve the oil wetting dynamics and promote the lubricant spreading.     

环己烷放电制备洋葱状富勒烯的研究

以环己烷(C6H12)为放电介质,石墨做电极,可制备洋葱状富勒烯(Onion-like Fullerenes,OLFs)和多壁碳纳米管.利用场发射扫描电子显微镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy,FESEM)和高分辨透射电镜(High Resolution Transmission Electron Microscopy,HRTEM)对阴极表面的产物进行了形貌结构表征,采用紫外线可视光谱仪分析了残余的环己烷溶液,结果表明:洋葱状富勒烯和多壁碳纳米管在阴极表面的沉积物中均被发现且占多数,残余的环己烷溶液中的固体沉积物中也有洋葱状富勒烯生成.     

Preparation of nano-copper as lubrication oil additive

Nano-copper used as lubrication oil additive has good tribological property and active self-repairing effect for friction pairs. The reduction in liquid phase for preparing nano-additive is one of the most common method. Nano-copper was prepared by reduction in liquid phase. The different project and routine practice for preparing nano-copper were researched. The dispersion problem of nano-copper was investigated by surface treatment and high dispersion. The particles dimension, the dispersion stability and the purity of nano-copper were characterized by TEM and XRD. The conclusion indicates that the methods of the preparation and dispersion can obtain 20 nm copper additive with good dispersion property in lubrication oil. Foundation item: Project(50235030) supported by the National Natural Science Foundation of China     

Preparation of nano-copper as lubrication oil additive

Nano-copper used as lubrication oil additive has good tribological property and active self-repairing effect for friction pairs. The reduction in liquid phase for preparing nano-additive is one of the most common method.Nano-copper was prepared by reduction in liquid phase. The different project and routine practice for preparing nano-copper were researched. The dispersion problem of nano-copper was investigated by surface treatment and high dispersion. The particles dimension, the dispersion stability and the purity of nano-copper were characterized by TEM and XRD. The conclusion indicates that the methods of the preparation and dispersion can obtain 20 nm copper additive with good dispersion property in lubrication oil.     

表面处理对反相微乳液中II-VI族量子点的影响

以对二甲苯为连续相,水为分散相,聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)嵌段聚合物为表面活性剂,制备ZnSe和ZnMnSe量子点.在量子点表面覆盖一层Zn(OH)2使其发生钝化,再加水引起相分离,选择合适的有机溶剂可从反相微乳液中成功分离出上述量子点,分离后的量子点保持荧光特性且量子点荧光有显著增强.经11-巯基十一烷酸表面修饰,分离的量子点可分散在水中形成透明溶液.采用X-射线衍射、透射电镜、动态激光光散射和荧光光度计表征晶体结构、形貌、尺寸分布和荧光特性,讨论了使量子点稳定的表面保护机理.研究结果表明,嵌段聚合物分子吸附在量子点表面,阻碍了其氧化进程,表面钝化可修补晶体部分缺陷,使分离的量子点荧光增强,稳定期达数月之久.

Abstract：

The successful extractions of ZnMnSe as well as ZnSe quantum dots (QDs) from a reverse micelle template were reported. The recovered QDs kept their functionality with distinct enhancement in photoluminescence. After being coated with a possible layer of Zn(OH)2 within the template, the QDs were extracted from the template by adding water to induce phase transition and employing specific organic solvent. Thereafter, the extracted QDs were capped with mercapto-undecanoic acid for dispersion in water to render crystal clear solution. Analytical techniques such as X-ray diffraction, transmission electron microscopy, dynamic light scattering, and fluorometer were employed to characterize the crystal structure, morphology, average particle size, and photoluminescence of the samples. The mechanism of the surface protection towards QDs was investigated and discussed. A mechanism was proposed as block copolymer molecular being adsorbed to the QDs surface that retards the oxidation process of QDs during the extraction. Consequently, the extracted QDs demonstrated invariable photoluminescence and consistent stability for months.     

硬脂酸/膨胀石墨复合相变储热的动力学研究

采用真空吸附法制备硬脂酸(SA)/膨胀石墨(EG)复合相变储热材料,利用差示量热扫描法(DSC)研究SA及SA/EG复合材料的非等温熔化和结晶过程动力学。运用Kissinger和Ozawa两种动力学数据处理方法对样品的非等温熔化DSC曲线进行处理,应用Mo法分析各样品的非等温结晶动力学特性。结果表明:SA/EG复合材料具有储热密度大、导热系数高且相变过程中无液相物质泄漏的优点;EG多孔结构的物理吸附作用会阻碍SA分子链段的扩散,使其熔化过程中的表观活化能升高;但EG的异相成核和传热强化作用能促进SA的相变,有利于降低其过冷度,提高其相变速率。     

头/盘界面对润滑剂转移行为及分布的影响

为进一步提高磁头飞行的稳定性,增加硬盘存储容量,采用分子动力学方法研究磁头磁盘接触条件下盘片上类金刚石薄膜(DLC)层粗糙度、DLC表层官能团比例及单个润滑剂分子中羟基数对润滑剂转移行为及润滑剂在盘片表面分布的影响.研究结果表明:降低DLC层粗糙度,增加DLC表层官能团比例都将降低磁头磁盘间的润滑剂转移量;当磁盘表面存在物理吸附态的润滑剂分子时,增加单个润滑剂分子中的羟基数也可降低润滑剂转移量;但降低DLC层粗糙度或同时增加DLC表层官能团的比例和单个润滑剂中羟基数会增加润滑剂在盘片表面堆积的高度,进而降低磁头飞行稳定性.综合考虑润滑剂转移量和润滑剂在磁盘表面堆积厚度对磁头飞行稳定性的影响,DLC层粗糙度应降低至约0.07 nm,DLC表层官能团比例增至约80%,单个润滑剂分子中的羟基数量应少于8个.     

纳米烟炱颗粒作为添加剂在激光刻蚀织构表面 的摩擦学性能研究

通过激光刻蚀法制备不同织构表面,在UTM-2摩擦磨损试验机,采用球-面接触方式往复运动,考察了纳米烟炱颗粒作为润滑油添加剂的摩擦磨损性能。借助高分辨透射电镜、三维轮廓仪、扫描电镜和拉曼光谱仪等测试设备,分析了其纳米烟炱颗粒在织构表面的摩擦学机理。结果表明: 部分织构会增加摩擦系数,但磨损率却显著减小;织构的面积率越高,抗磨性能越优异。纳米烟炱颗粒加入后,试样的磨损明显减轻,这归因于烟炱颗粒的自润滑性能以及织构微坑储存纳米颗粒、润滑油的功能。表面织构与纳米烟炱颗粒的共同耦合作用展现出了优异的抗磨减摩性能。     

OoW冷却方式对涂层立铣刀具高速加工钛合金Ti-6Al-4V切削特性的影响

冷却方式在切削难加工材料的过程中扮演了一个非常重要的角色,例如加工钛合金.本文对一种称谓“OoW”的冷却方式在AlCrN/AlTiSiN涂层立铣刀加工钛合金Ti-6Al-4V过程中对刀具的切削特性的影响进行了研究.在不同水含量（1.5,3.0,4.5 L/h）润滑油含量（20,30,50 mL/h）和润滑剂类型（1000-20、2000-30合成酯、2000-10脂肪醇）的条件下,对刀具的磨损、切削力、切削温度、工件的表面粗糙度以及切屑形态进行了研究.实验结果表明,低水量（1.5L/h）能显著地提高刀具的切削特性.然而,润滑剂含量以及类型对刀具的切削特性影响不明显.同时,OoW冷却方式与干切、湿切、低温微量润滑3种润滑方式进行了对比.结果显示低含水量（1.5L/h） OoW冷却方式比其他3种冷却方式对刀具磨损最小、磨损率最低,同时工件的表面粗糙度也最小.这归因于OoW冷却方式融合了水的优良冷却特性和油的高润滑性.此外,冷却方式和冷却参数对切屑的形态有影响.