天然表面活性剂和Ca2+对沥青/二氧化硅表面相互作用力的影响

采用原子力显微镜(AFM)胶体探针技术测试了不同溶液环境中沥青和二氧化硅表面间的相互作用。酸性水溶液环境中,二氧化硅表面在吸附阳离子类天然表面活性剂后疏水性增强,与沥青间的长程作用力为较弱的排斥力,而黏着力较大。溶液中存在Ca2+时,它会优先吸附在二氧化硅表面,压缩其表面的双电层,因此沥青和二氧化硅表面间的长程排斥力和黏着力均减小。在强碱性环境中,Ca2+形成一级水解物CaOH+,它在二氧化硅表面吸附后,不仅压缩了双电层,且使其电负性减弱。阴离子表面活性剂通过静电作用吸附在CaOH+外层,增强了二氧化硅表面的疏水性,因此沥青和二氧化硅表面的长程作用力由排斥力转变为吸引力,黏着力随着Ca2+浓度的增加而增大。沥青液滴和二氧化硅颗粒的Zeta电位值能合理的解释所得的力曲线。本文定量的描述了沥青和二氧化硅表面间的相互作用行为,为天然表面活性剂及Ca2+在油砂水基分离过程的作用进行了机理分析。     

脉冲电化学沉积制备n-HA/ZrO2复合涂层

用脉冲电化学沉积法在生物医用钛金属表面成功制备了纳米RA/ZrO2复合涂层,涂层中的成分均以离子形式沉积到基材上,得到ZrO2均匀分布的HA/ZrO2复合涂层.脉冲电位为-3.5 V时有利于离子的沉积结晶,有利于复合涂层的沉积.复合涂层的成分、结构、形貌及生物活性等的研究结果表明:复合涂层烧结前成分为HA、OCP及碱式硝酸锫,高温烧结后得到均匀致密HA/ZtO2复合涂层.检测表明HA/ZrO2复合涂层能够诱导磷灰石生成,具有较好的生物活性.     

添加剂Ni-B非晶合金纳米微粒的制备及其摩擦学性能

非晶合金纳米粒子具有许多特殊功能,但摩擦领域尚未见其应用报道.采用液相还原法制备了Ni-B非晶合金纳米微粒,利用四球摩擦磨损试验机考察了Ni-B非晶合金纳米微粒作为润滑脂添加剂的摩擦学行为,并用扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱(EDS)等对钢球摩擦表面进行了分析.结果表明:所制备的Ni-B非晶合金纳米微粒平均粒径约30 nm,表面被氧化;作为润滑油添加剂能够明显提高基础油的减摩抗磨能力,尤其当浓度为1.0%时,磨斑直径从0.54 mm降至0.38 mm.其抗磨减摩机理为:Ni-B非晶态合金纳米微粒在摩擦过程中沉积并发生摩擦化学反应,生成由氧化镍、氧化硼、铁氧化合物及有机吸附物组成的具有良好摩擦学性能的润滑防护膜,从而改善了基础脂的摩擦学性能.     

SiO_2对MoS_2/酚醛环氧树脂涂层原子氧辐照前后组成与性能的影响

为了有效降低低轨道原子氧辐照对黏结固体润滑涂层摩擦学性能的影响,满足航天器机械运动机构对空间润滑材料高可靠、长寿命的要求,在MoS_2/酚醛环氧树脂涂层中添加六甲基二硅胺烷修饰的SiO_2,制备了复合涂层,并用原子氧地面模拟装置进行辐照.分别采用X射线光电子能谱(XPS)、CSM摩擦磨损试验及扫描电子显微镜(SEM)分析了涂层原子氧辐照前后的化学组成、摩擦磨损性能及磨痕形貌.结果表明:添加SiO_2在一定程度上提高了MoS_2/酚醛环氧树脂涂层的抗原子氧剥蚀和摩擦磨损性能;添加2%SiO_2的涂层在原子氧辐照前后摩擦系数最低,耐磨性能最佳;当SiO_2添加量为1%时,涂层辐照前后的耐磨寿命最长.     

真空-紫外辐照对SiO2/MoS2/酚醛环氧树脂涂层摩擦学性能的影响

为了研究真空-紫外辐照对润滑涂层的影响,采用地面模拟装置对添加SiO2前后的MoS2/酚醛环氧树脂涂层进行辐照,考察了辐照前后涂层的摩擦学性能.结果表明,真空-紫外辐照使涂层的摩擦系数、耐磨性分别呈降低、增强趋势.此外,SiO3的添加在一定程度上提高了复合涂层的摩擦学性能和抗紫外辐照性能.     

水性环氧粘结固体润滑涂层的摩擦学性能研究

水性环氧粘结固体润滑剂,以水作为分散介质,具有价格低廉、无毒、不燃等优点,并且不含VOC,是一类有很好的发展前景的环保型润滑剂。制备了一种环保型的含MoS2、石墨和Sb2O3的性能优良的水性环氧粘结固体润滑剂,其具有优异的理化性能和摩擦学性能,尤其是在微动磨损的条件下,其摩擦学性能优于有机溶剂型粘结固体润滑涂层对比样品。环保的摩擦学性能优异的水性环氧粘结固体润滑剂的制备,为环保型润滑剂的发展提供了很好的依据。     

CdS纳米晶薄膜的制备及光电性能研究

利用化学浴沉积法,以N(CH2CH2OH)3为络合剂,Cd(CH3COO)2·2H2O和(NH2)2CS为前驱体溶液制备了CdS纳米晶薄膜,利用FESEM、XRD考察了前驱体浓度、络合剂浓度、前驱体溶液的pH值、反应温度等因素对CdS纳米晶薄膜的表面形貌、晶粒大小及晶体结构的影响,在最佳工艺条件下可以制得表面平整,结构致密的CdS纳米晶薄膜。UV-Vis光谱表明CdS在短波长区域有较强的吸收,符合作为窗口材料和过渡层的要求;光电性能测试表明CdS具有较好的光电响应,呈特征n型半导体特性。     

铝合金基体超疏水表面的制备及防冰霜性能研究

用化学刻蚀法构建铝合金基体二元三维微纳米表面结构,再经棕榈酸修饰,制备了仿生超疏水表面。水滴与表面接触角达157°,滚动角3°。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征其形貌和表面元素;并测试其防粘附性能,防结冰和结霜性能。结果表明,其疏水机理与Cassie模型相符,超疏水性能和防粘附性能良好,且结冰时间长,结霜量少。     

Ni-Mo-Y-Gr复合材料的制备及其在宽温域条件下的摩擦学性能

采用放电等离子烧结技术制备了Ni-Mo-Y-Gr(石墨烯)自润滑复合材料,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射、拉曼及高温摩擦实验机对复合材料的微观组织、成分、力学性能及摩擦磨损性能进行了研究。结果表明：Ni-Mo-Y-Gr复合材料的组织均匀致密,随着石墨烯含量的增加,复合材料的密度、硬度及屈服强度呈下降趋势,实际密度大于计算理论密度,即复合材料制备过程中发生了冶金熔合与固溶;Ni-Mo-Y-Gr复合材料在室温至600℃范围内具有较低的摩擦系数及磨损率,表明其具有较好的摩擦学性能;在室温、200和400℃时石墨烯起到了良好的润滑作用,在600℃时的主要润滑相为石墨烯、NiO、MoO₂、MoO₃和NiMoO₄;在800℃时形成NiMoO₄及镍钼的氧化物,难以形成完整、有效的润滑层,从而使复合材料的摩擦学性能有所下降。