HS-167在棉织物一浴法前处理中的应用

主要研究前处理剂HS-167的净洗力、润湿性和扩散性等化学特性,探讨了HS-167在棉织物一浴法前处理中的应用工艺。实验结果表明,HS-167具有良好的净洗力、润湿性和扩散性,在棉织物一浴法前处理的最佳应用工艺为:NaOH 14g/L、H2O2(30%)8g/L、Na2SiO38g/L、HS-167 5g/L,处理温度90℃,处理时间50min,浴比1∶30。经该工艺处理后的棉织物达到白度75.74%、毛效17.18cm和断裂强力423.2N等高质量指标。     

聚合物表面超亲水改性进展

材料的表面性能特别是浸润性直接影响着其应用性能,表面超亲水的聚合物在油水分离、微流体控制和生物医学等领域均显示出巨大的应用价值。总结了近年来聚合物材料表面超亲水改性的研究进展,分析讨论了已有改性方式的优缺点,并对聚合物表面超亲水改性的发展趋势进行了讨论。     

润湿性表面液滴导向运动的研究进展

润湿性表面的液滴操控技术由于其在微流控系统设计、生物医学分析、淡水收集、喷墨打印以及换热器等领域具有广阔的应用而备受学者关注.详细介绍了液固接触和液滴运动的基本理论.综述了近年来国内外学者对于润湿性表面上液滴导向传输技术的研究进展,按不同的润湿性表面涉及的不同驱动力,归纳了液滴在润湿性梯度表面上受表面梯度驱动、在超疏水基底异性轨道表面上受重力驱动、在超疏水表面上受外场驱动的三种导向运动,着重阐述了从理论分析到实验实现润湿梯度表面驱动液滴的发展脉络、超疏水基底异性轨道表面的制备方法、液滴运输实验研究和受光、电、热、磁外场响应的不同液滴驱动传输机制,分析对比了各种液滴传输技术的优缺点.最后,提出了对润湿性表面上液滴做曲线运动过程中深入到离心力、表面张力等影响运输可控性的力学特性研究,展望了耦合多外场结合固体润湿性表面的优化设计,来控制多液滴独立导向运动的重要方向,并简要介绍了未来的应用前景.     

纳米氧化锌掺杂对多孔聚氨酯薄膜表面结构和性能的影响

目的 通过纳米氧化锌(nano-ZnO)掺杂制备规整有序、分布均匀的蜂窝状多孔聚氨酯薄膜,并改善多孔薄膜表面的润湿性和热稳定性.方法 利用nano-ZnO的极性分子特性,以溶液共混的方式将TPU用四氢呋喃(THF)溶解,添加nano-ZnO颗粒进行混合,采用微液滴模板法固化成膜,制备不同掺杂比例的nano-ZnO/TPU多孔复合薄膜.结果 nano-ZnO的质量分数为0％～50％时,薄膜表面微孔结构呈现先有序、后无序.nano-ZnO的质量分数为10％(TPU-10)时,表面微孔排列最为致密有序,表面静态接触角(CA)达到最大,为134.5°,相比于未掺杂的多孔TPU薄膜,软段熔融温度(tm)、硬段软化温度(tg)分别升高了51、8.1℃,起始热分解温度(td)降低了61.1℃.nano-ZnO质量分数为40％～50％(TPU-40、TPU-50)时,经高锰酸钾(KMnO4)粗化及低表面能物质全氟辛基三甲氧基硅氧烷(POTS)修饰,CA达到156°以上.结论 掺杂的nano-ZnO抑制了多孔薄膜制备过程中TPU体系的微相分离,使多孔复合薄膜tm、tg相对于TPU-0有所升高,同时由于部分软段内部的氢键被取代,导致td降低.nano-ZnO质量分数为10％时,多孔复合薄膜表面微孔排列最规则,CA达到最大值;nano-ZnO质量分数≥40％时,薄膜通过KMnO4粗化及低表面能修饰,可获得超疏水性.     

利用液固界面摩擦力表征经典特殊润湿性生物表面

目的 用毛细管投影传感技术(MPCP)定量表征经典生物材料表面的液固界面摩擦力,揭示滚动角测试所无法揭示的液固界面作用规律.方法 利用毛细管投影传感技术(MPCP)表征了水滴在荷叶、玫瑰花瓣和蝴蝶翅膀表面的摩擦力,并进一步探讨了样品干燥、水滴大小和移动速度对液固摩擦力的影响规律.结果 当液滴体积由2μL增大到10μL时,水滴在新鲜荷叶表面的静摩擦力FS从(10.01±0.75)μN增大到(15.99±1.99)μN,动摩擦力FK由(9.10±1.30)μN增大到(11.31±0.75)μN;干燥过程使得FS由(22.11±3.44)μN上升到(34.72±1.99)μN,FK由(10.40±0.75)μN增大到(20.42±3.00)μN.与荷叶不同的是,新鲜玫瑰花瓣的静摩擦力FS和动摩擦力FK均高于冻干玫瑰花瓣,且随着水滴尺寸的增大而明显增大.由于蝴蝶翅膀结构的各项异性,顺着蝴蝶翅膀DF方向的FS和FK比反向DO方向要明显小一些,有利于水滴从体表滚落.当液滴移动速度由0.05 mm/s增大到2.05 mm/s时,荷叶表面的FS和FK变化不明显;新鲜玫瑰花瓣的FS由(70.22±1.99)μN减小到(60.21±1.99)μN,FK由(44.21±2.25)μN显著减小到(18.21±1.30)μN.而冻干玫瑰花瓣表面的FS和FK,随着液滴移动速度的增大而略微减小.蝴蝶翅膀的摩擦力对液滴移动速度表现出一定的方向依赖性,随着液滴移动速度的增大,DF向的FS和FK保持恒定,而DO向的FS和FK减小则显著一些.结论 用毛细管投影传感技术MPCP可以揭示水滴在固体表面的摩擦特征,定量表征摩擦力,弥补了滚动角只能表征液滴滚落一瞬间固体对水滴滑动的阻力,无法表征液固动摩擦的不足;定量地揭示了样品干燥、水滴大小和移动速度对水滴在荷叶、玫瑰花瓣和蝴蝶翅膀表面摩擦力的影响规律.     

透明超疏水表面的研究进展

对于太阳能电池系统、汽车挡风玻璃、相机镜头等光学器件,高透明性是其功能的最重要指标之一.由于这些设备经常暴露在室外,大量的灰尘污垢会严重影响其性能.透明超疏水表面由于具有优异的光学和抗污性能,在光学器材领域有着很高的应用前景.首先总结了表面润湿性理论,主要包括Young润湿方程、Wenzel润湿模型和Cassie润湿模型,通过润湿性理论指出制备超疏水表面的条件——低表面能物质和粗糙结构二者缺一不可.其次,讨论了粗糙度和透明度之间的竞争关系,通过瑞利散射和米氏散射理论,得出制备透明超疏水表面还需要同时满足材料表面粗糙度小于100 nm.然后,归纳总结了近十年来透明超疏水表面常见的制备方法,如溶胶凝胶法、化学气相沉积法、模板法、相分离等方法,并对这些制备思路和方法进行了分析,概括了这些方法当前存在的一些问题.最后,简单介绍了透明超疏水表面在太阳能电池、光学元器件、光催化材料等领域的应用,并对透明超疏水表面的未来研究方向和应用前景进行了展望.     

Fe颗粒含量对Sn35Bi/Cu钎焊接头组织性能影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)以及万能力学试验机等研究了Fe颗粒含量对Sn35Bi-xFe/Cu钎焊接头组织和性能的影响,并研究了Fe颗粒含量对Sn35Bi-Fe合金钎料的铺展面积和润湿性的影响.结果表明:向Sn35Bi合金钎料中加入少量Fe颗粒,会在Fe颗粒周围生成很薄的FeSn2化合物,降低固相/液相的界面能,提高相的形核率,细化接头的组织;当Fe颗粒含量为1 mass％时,接头组织的细化程度最佳;向Sn35Bi合金钎料中加入Fe颗粒,可以有效提高合金钎料的润湿性和力学性能,当Fe含量为1 mass％时,Sn35Bi-1Fe合金钎料的铺展面积最大,润湿角最小,润湿性能最佳,Sn35Bi-1Fe/Cu接头的剪切强度达到最大,为50.23 MPa,与Sn35Bi/Cu接头相比,提高了37.7％.     

In对Sn9Zn钎料润湿性能的影响

为了提高Sn9Zn共晶钎料的钎焊性能,通过合金化的方法添加了少量元素In,制备了Sn9Zn-xIn钎料。从钎料合金的熔化特性、润湿特性、界面显微结构和母材粗糙度这四个方面评价了不同In含量对Sn9Zn钎料润湿性能的影响。试验结果表明:少量元素In的添加可以降低钎料的熔点;随着In含量的增加,钎料的润湿力增大,润湿时间缩短,润湿性有明显提高;In含量增加,润湿界面层中Cu5Zn8化合物层厚度增加;对母材表面进行毛化处理,通过改变母材表面的微观几何结构,增大钎料与母材的相对接触面积,从而改善钎料的润湿性能。     

添加Bi2O3对AgSnO2触头物理及电接触性能的影响

以Bi2O3为添加剂,采用粉末冶金法制备不同掺杂量的AgSnO2触头材料试样。测量Ag对氧化物基片的润湿角,测试了试样的密度、电导率、接触电阻、燃弧能量等参数,分析了 Bi2O3对AgSnO2触头材料润湿性的影响。结果表明,添加适量的Bi2O3对AgSnO2触头材料的物理和电接触性能有明显的改善,Bi2O3含量为1.5%时AgSnO2触头材料的整体性能达到最佳。润湿角随着Bi2O3含量增大呈现出波动增大的规律,与AgSnO2触头材料接触电阻、燃弧能量的变化规律基本吻合。