水镁石粉体表面改性及表面能测算

水镁石粉体是聚合物的常用填料,但水镁石极性较大,与基材的相容性也较差,因此必须通过表面改性,降低水镁石粉体表面能,增强亲油疏水性,从而增加与聚合物之间的相容性,而阴离子表面活性剂是合适的改性剂之一。水镁石粉体改性后的表面性能,可以用固体表面能数值的变化来表征,本文选择丙三醇、水、1-溴代萘为探针液体,用直接测定法与Washburn方程间接计算法获得了改性前后水镁石的接触角,通过Lifshitz-van der Waals acid base三参数法计算其表面能。研究结果表明,不同的阴离子基团中,羧酸类、磷酸较之磺酸类硫酸类改性效果有明显优势,表面能的碱分量γ-S和酸分量γ＋S降为0;随着改性剂中非极性链烃的碳原子个数增加,表面能非极性分量γLSW下降很多,最终导致总表面能下降,接触角增加,疏水性增强。     

膨化硝铵固体表面自由能的计算及分析

文章通过用双认系法对膨化铵的固体表面接触角进行测定,在此基础上,应用计算模型计算其固体表面自由能,对其分析可得到表面改性较好的表面活性剂及用量,并在一定程度上揭示了膨化硝铵的表面特征。     

高表面能固体的润湿性实验及表面张力计算

采用座滴法在1100℃及氩气与CO混合气氛的环境中,研究了Au、Ag、Cu、Ge、Sn五种金属在Al2O3、SiO2、ZrO2、高定向热解石墨的（0001）基面四种固体表面上的润湿性,用ADSA滴形分析软件测量了接触角。通过新的理论方程分别计算了四种固体材料的表面张力。结果表明,在同一种陶瓷表面上,接触角随着金属液体表面张力的增加而增大,所计算的固体表面张力数值具有较好的一致性,表明所建立的理论公式能够正确反映液、固、气三相之间的张力平衡关系。在1100℃时,上述四种固体材料表面张力的平均值分别为340．24、457．79、357．52、431．35（mJ·m^-2）。     

一种测量聚合物固体表面自由能酸碱成分的方法

Ｒ．Ｊ．Ｇｏｏｄ认为液体和固体的表面自由能可以表示为Ｌｉｆｓｈｉｔｚ－Ｖａｎ ｄｅｒ Ｗａａｌｓ成分γ＾ＬＷ和酸碱作用成分γ＾ＡＢ之和，并创造性地将酸碱作用成分γ＾ＡＢ表示为表面自由能酸性参数γ＾＋和表面自由能碱性参数γ＾－的几何平均关系（γ＾ＡＢ＝２√γ＾＋γ＾－）。文中提出一种用反相色相色谱技术测量聚合物固体表面自由能酸性参数的方法。根据方程ＲＴｌｎＶＮ＝２Ｎａ（√γｉ＾ＬＷγｊ＾ＬＷ＋√γｉ     

固体表面润湿性机理及模型

润湿性是固体表面的重要特征之一。人工控制和制备固体表面润湿性已成为研究的热点，而且逐渐被应用于国防、工农业生产和人们日常生活等不同领域。论述了固体表面润湿性的有关理论基础，包括表面张力、表面自由能、润湿过程及其条件。分析了固体表面接触角的Young模型、Wenzel模型和Cassie模型等几种理论模型，以及解释了接触角滞后现象。     

金属纳米微粒热力学性能的尺寸效应和形状效应研究

(1)提出了一个无量纲的参数——“形状因子”来描述纳米微粒的形状差异对于其性能的影响,给出了形状因子明确的定义、计算方法;推导出了纳米微粒尺寸、形状因子、微粒总原子数、表面原子数以及比表面积等基本表征量之间的定量关系式。(2)提出了一个新的纳米微粒晶体模型,即纳米微粒可以看作是从块体晶体中取出的一个纳米尺度的粒子,按能量最低原理自发达到热力学平衡而形成。基于这个模型,推导出了纳米微粒晶格参数的计算公式,该公式对于纳米微粒晶格参数的计算结果和相应的实验值很符合。(3)从结合能的基本概念出发,提出了固体的结合能在数值上等于组成固体的所有原子在自由态时的表面能减去固体表面能的表述,进一步建立了描述纳米微粒结合能的表面能模型。通过考虑固体表面原子有大量的悬空键,而且表面原子有弛豫这一实验事实,建立了纳米微粒结合能的键模型。同时,还证明了液滴模型是表面能模型的一个特例。(4)推导出了预测自由表面纳米微粒熔解温度的计算公式;通过考虑镶嵌在高熔点基体中并与基体形成共格界面的纳米微粒的表面原子成键情况,推导出了预测非自由表面纳米微粒熔解温度的计算公式,并以此解释了纳米微粒的过热现象。(5)推导出了纳米微粒的熔解温度、熔解焓、空位形成能及空位浓度的计算公式;计算了二元纳米微粒系统的相图,结果表明,纳米微粒的相图与块体材料的相图不同;进一步将本理论推广至纳米线和纳米薄膜,并证明了相同尺寸的球形纳米微粒、纳米线和纳米薄膜的结合能(熔解温度、空位形成能或一级近似下的熔解熵)变化量之比为3：2：1。     

表面自由能的计算方法及其对材料表面性能影响机制的研究现状

表面自由能是材料表面能量状态的一种描述,对材料的诸多性能有很大的影响。用于表面自由能计算的方法主要包括：Fowkes 法、Owens-Wendt-Kaelble 法、van Oss 法以及 Wu 法等,每种方法都有其特点和计算形式。目前,表面自由能的计算方法多数是基于 Young 方程推导而来,其中的基本物理量接触角θ是表征自由能的一个重要指标。对于接触角θ的测量,同样存在多种方式,如量角法、量高法以及测力法等。从表面自由能计算方法出发,系统地总结了表面自由能对材料结合强度、润湿性能及其他性能的影响,综述了国内外学者对材料表面自由能的研究现状。最后对表面自由能未来的研究方向提出了展望。     

聚氨酯改性有机硅含氟涂层表面能的研究

研究聚氨酯改性有机硅涂层表面与液体的润滑性能,探讨了表面结构对表面能的影响。发现基料与填料复合制成的涂层,表面粗糙会极大地影响涂层的表面能各分量,基料和填料复相构成的表面,使表面能各分量不再是一个简单的加和。     

剑麻纤维表面特性及其浸润行为

采用Weibull统计分布方法量化了剑麻纤维的横截面积, 并考虑液体在剑麻纤维中空结构中的芯吸质量, 发展了基于Wilhelmy吊片法原理测试剑麻纤维与液体动态接触角的表征方法。在此基础上, 分析了不同表面处理方法对剑麻纤维微观结构、 表面化学组成、 表面能及其色散、 极性特性的影响规律, 并测试了剑麻纤维与E51环氧树脂的浸润性。结果表明: NaOH、 阻燃剂处理使剑麻纤维表面极性官能团增加, 纤维的表面能极性分量增加显著; 硅烷处理增加了剑麻纤维表面的极性基团含量, 但使其极性分量减小, 表面能略有下降; 并且剑麻纤维与E51树脂的浸润性与其极性比匹配特性密切相关。     

超疏水固体表面的制备及其量化表征

超疏水表面是指对水的接触角θ超过150°且滚落角α低于2°的固体表面,用来解释超疏水现象的两种经典理论分别是Wenzel模型和Cassie模型.在表征表面超疏水性时,除常用的θ、α外,接触角滞后△θ、斜面上液滴滞留在材料表面上的最大半径Rc、两种状态转化时的临界压力△p以及液滴落下后能反弹的临界撞击速度Vc也是非常重要的参数.依据表面微细结构和低表面自由能是构成超疏水表面的两个重要条件,阐述了通过在疏水表面构建表面微细结构和用低表面能物质修饰粗糙表面这两种方法制备超疏水表面,并提出了今后研究中应该注意的一些问题.     

模具表面离子氮化工艺研究

研究了一种利用空气／甲烷混合气体对模具表面进行离子氮化的新工艺,分析了渗层的硬度、组织及物相。结果表明,通过加入甲烷气体,可以实现用空气直接进行离子氮化处理,通过调整甲烷流量,可以获得不同的渗氮硬度和物相。     

PEEK基体热塑性树脂基复合材料的研究

介绍了热塑性树脂基复合材料用ＰＥＥＫ树脂的性能，静电粉末法制备热塑性树脂预浸料的设备和工艺，用该工艺制备的预浸料规格和性能以及ＡＳ４Ｃ单向织物／ＰＥＥＫ复合材料的力学性能，韧性，耐环境性能，同时还介绍了将这种材料用于宇航工业而进行的基础研究工作。     

聚苯胺基电流变材料研究进展

聚苯胺基电流变液已有近30年的研究历史,但因本身电导率高导致的漏电密度大、极化能力低、悬浮稳定性差限制了其单独使用的可能,通过化学结构改性或物理共混改性以改善单一组分的性能缺陷是一种有效的改善方法。对聚苯胺进行取代、复合无机或有机粒子可以获得满足商品要求的屈服强度和悬浮稳定性能。归纳了各种聚苯胺基复合材料的制备方法,并分析了其受外场强度、体积含量、环境温度、含水情况等因素影响下的屈服强度、介电性能、悬浮稳定性、粘弹特性、表观粘度等特性,最后总结了聚苯胺基复合材料在电流变研究中存在的问题,提出了今后重点研究的方向。     

纸张表面的喷墨扩展分析

借助墨滴观测仪和工业显微镜,获取了墨滴在撞击纸张前后的状态及数据。在测量喷墨记录点亮度数据的基础上,分析了纸张表面的喷墨记录点扩展。定义了喷墨记录点内外边缘对应的反射系数,并验证了其可行性。讨论了影响喷墨记录点大小、形状、模糊度的因素,计算了不同承印材料的墨滴扩展比。     

复合微孔玻璃膜的研制（Ⅱ）

利用由原硅酸四乙酯的水解缩聚反应制得的溶胶作为涂膜液，在多孔陶瓷基体上通过多次涂膜－干燥－加热过程，最后在盐酸中浸沥，可制成多孔的无机复合玻璃膜．探索了复合玻璃膜的成膜工艺因素涂膜方式和次数，加热和酸浸沥条件对膜性能的影响     

基于下一代网络的SLEE APIs的研究

对下一代网络业务逻辑执行环境(SLEE)的研究现状作了简要分析，在此基础上给出了业务逻辑执行环境(SLEE)的体系结构。为满足不同层次业务开发者编写业务(或应用)的需要，提出不同抽象粒度的SLEE应用业务编程接口(APIs)的体系框架。最后列举了两个用这些APIs实现的业务的例子。     

基于符号学的产品设计研究

主要运用符号学原理来研究产品设计,把各种设计元素看作符号,研究产品符号的价值构成,产品设计的传达过程和编码规则,帮助设计者树立正确的设计价值观,从而更好地处理产品设计中各种设计元素的关系,指导设计活动的顺利进行.     

制造过程的质量管理探讨（续）

生产过程控制是对“５ＭＩＥ”质量因素的探讨,其控制活动体现在每一个生产工序中。根据ＩＳＯ９００４标准,从生产过程控制的角度,探讨了制造过程的质量管理问题,并重点讨论了关健和特殊工序的控制。     

制造过程的质量管理探讨

生产过程控制是对“５ＭＥ”质量因素的控制,其控制活动体现在每一个生产工序中。     

Report on ONR Workshop on Fracture Scaling

The paper reports on the discussions at the ONR Workshop on Fracture Scaling, held at University of Maryland in June 1999, under the chairmanship of Z.P. Baant and Y.D.S. Rajapakse. The workshop dealt with size effects in structural failure and scale bridging in mechanics of materials. The lectures at the Workshop were published in Volume 95 of this Journal. The objective of this paper is to present records and interpretations of the extensive discussions prepared by invited specialists. The records show which are the areas of disagreement among leading researchers and which are those where consensus has been reached.