β-Sn与4H-SiC界面性质的第一性原理计算

为研究金属钎料与SiC陶瓷的界面结合方式,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,对Sn(001)/4H-SiC(0001)界面进行几何优化,得到优化后界面体系的结构,从分离功表征结合强度以及电子结构布居分析的角度解释界面结合本质和键合方式。结果表明:SiC陶瓷中C封端界面的分离功高于Si封端界面的分离功,Sn原子与C原子间形成的离子共价键在界面结合的成键中占有主要的地位。     

绝缘栅双极晶体管表面电沉积镍基石墨烯薄膜的制备及其散热性能研究

将镍基石墨烯薄膜应用在IGBT模块散热方面,提出了镍基石墨烯薄膜的制备工艺,并利用扫描电镜、透射电镜、能谱仪等对镍基石墨烯薄膜进行表征。结果表明,当电流密度为2 A/dm~2时,镍基石墨烯薄膜中的有大量的Ni和C元素,镍基石墨烯薄膜中的石墨烯平均粒径为32.5 nm。当脉冲电流密度为1 A/dm~2时,镍基石墨烯薄转移镍基石墨烯薄膜后的S1芯片的散热效果较好。当脉冲电流密度为2 A/dm~2时,镍基石墨烯薄转移镍基石墨烯薄膜后的S2芯片的散热效果最好,其最大散热量为14.9℃。     

含有吩恶嗪结构的双膦配体的合成工艺研究

以2-氨基苯酚为原料,在碘的催化下首先合成吩恶嗪,然后经与叔丁基二甲基氯硅烷反应,正丁基锂锂化后与二苯基氯化磷反应,再经脱保护等步骤得到了4,6-双(二苯基膦)吩噁嗪,采用核磁和高分辨质谱对目标化合物进行了表征,并对反应过程的关键步骤进行了优化。     

N-甲基氰胺基甲酸乙酯合成中相转移催化剂的使用

考察了苄基三乙基氯化铵等7种相转移催化剂对N-甲基氰胺基甲酸乙酯N-甲基化反应的影响。确立了在同等反应条件下苄基三甲基氯化铵催化活性最高,当n(单氰胺)∶n(苄基三甲基氯化铵)=1.00∶0.03时,N-甲基氰铵基甲酸乙酯N-甲基化反应的收率达93.3%。     

活性炭改性钼基催化剂用于高CO焦炉气加氢脱硫

以活性炭与拟薄水铝石为载体制备了Fe-Mo/C-Al_2O_3和Co-Mo/C-Al_2O_3催化剂,利用XRD和H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,同时考察了催化剂用于高碳焦炉气加氢脱硫时的催化性能。实验结果表明,Fe-Mo/C-Al_2O_3和Co-Mo/C-Al_2O_3催化剂的平均孔径高于商业催化剂,金属活性组分分散性较好。Fe-Mo/C-Al_2O_3催化剂催化烯烃加氢饱和的起活温度低,在260℃左右烯烃加氢饱和即可充分进行,优于商业焦炉气加氢脱硫催化剂。Co-Mo/C-Al_2O_3催化剂的加氢脱硫低温活性优异,甲烷化副反应比商业催化剂弱得多。Fe-Mo/C-Al_2O_3和Co-Mo/C-Al_2O_3可分别作为一段和二段加氢脱硫催化剂,适用于高CO焦炉气工况。     

油基钻井液用有机土的研究与应用

优选高品质膨润土为原料进行提纯钠化处理得到钠基膨润土,并对其进行了有机改性处理,确定了有机膨润土制备的最佳工艺条件为采用十八烷基三甲基氯化铵为有机改性剂,用量34 g,反应时间2 h,反应温度70℃,溶液体系pH值7.5。优选有机膨润土中加入乳化剂和稳定剂进行检测,其有机土胶体率为99%、表观黏度为18.0 mPa·s、塑性黏度为12.0 mPa·s、动切力为6.0 Pa、滤失量为8 mL、造浆率为40 m~3/t,各项性能指标达到了国内较高水平。在中原油田油基钻井液体系的应用中,有机膨润土表现出良好的流变性能、耐温性能和抗滤失性能,能够满足高性能油基钻井液使用的需要,具有广泛的工业应用前景。     

辊式涂布法构建纸基牢固超疏水表面

采用辊式涂布的方法在纸基材料上构建超疏水表面，并对超疏水表面的牢固性、自清洁性和疏水性能进行评价。用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（POTS）对微米级和纳米级两种尺寸的TiO₂粒子进行疏水改性处理，然后将改性后的微/纳米TiO₂涂布在纸基材料表面。采用红外光谱（FTIR）对改性后的微/纳米TiO₂的化学组成进行了分析，采用扫描电镜（SEM）对涂布纸表面结构进行了表征，通过接触角、耐磨性和自洁净测试评价了涂层表面的超疏水性、牢固性和自清洁性。改性TiO₂的FTIR分析显示在1000～1500cm^-1之间出现多个C—F键的伸缩振动峰，表明POTS通过化学键与TiO₂表面发生了结合。涂布纸表面的SEM分析可以看出，纸基材料表面上均匀分布了微米和纳米尺寸的TiO₂颗粒，具备了类似荷叶表面微-纳结构的粗糙表面。涂层表面的水接触角为153°±1.5°，滚动角为3.5°±0.5°，水滴在涂层表面呈球形，极易滑落，涂层在水中浸泡7天后，接触角没有发生明显变化，表明纸张表面具备了优异的超疏水性能，且疏水稳定性较好。涂层表面经过10次循环磨损试验后，接触角仍能达到150°，滚动角为9°，表明机械摩擦没有对涂布纸表面的化学成分和粗糙结构造成明显的破坏，超疏水表面的牢固性较好。自洁净测试表明，涂布纸表面具有良好的自清洁和防污性能。该工艺过程操作简单，易于实现工业化生产，为在纸基表面构建综合性能优异的超疏水表面提供了一种新的便利途径。