纤维素/ZnO复合膜的制备及其光催化性能

为克服纳米粉体光催化剂易团聚、难回收和容易引起二次污染等缺点,采用"一步"水热法在纤维素膜表面原位生长多孔球形微纳米ZnO颗粒。利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TG)分析了纤维素/ZnO复合膜的微观形貌、组成、晶体结构、热稳定性以及ZnO的负载量;采用紫外-可见分光光度计根据亚甲基蓝溶液的降解测试其光催化活性。结果表明:该方法可成功实现纤维素膜对ZnO颗粒的负载,且当加热时间为12h时,负载的ZnO颗粒数量多分布均匀,且为多孔球状并呈典型的纤锌矿结构。在紫外光照射下,纤维素/ZnO复合膜具有优越的光催化性能,可用于降解染料等有机物;当ZnO负载量为6 mg时,3h内亚甲基蓝的催化效率为90%。     

MoS2/Pb-Ti多层薄膜的结构和摩擦学性能

目的 设计MoS2/Pb-Ti多层薄膜,改善真空和大气环境下的摩擦学性能。方法 采用磁控溅射技术沉积MoS2/Pb-Ti多层薄膜,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射(XRD)、纳米压痕仪、真空和大气摩擦磨损实验,分别评价MoS2/Pb-Ti多层薄膜的表面形貌、微观结构、力学性能、真空和大气环境下的摩擦学性能,并通过光学显微镜、能谱仪（EDS）、Raman光谱仪对磨痕及磨斑进行分析。结果 随着MoS2层厚度的增加,MoS2/Pb-Ti多层薄膜的表面颗粒逐渐细化,变得更加光滑。同时,微观结构由金属相主导转变为由MoS2相主导,弹性模量逐渐降低,硬度则先升高后降低。在真空环境下,MoS2/Pb-Ti多层薄膜的摩擦系数低至0.01,磨损率低至2.2×10?7 mm3/(N?m),大气环境下摩擦系数低至0.07左右,磨损率低至2.7×10?7 mm3/(N?m)。 结论 在真空摩擦磨损实验中,MoS2层厚度过薄时,MoS2/Pb-Ti多层薄膜的磨损机制为粘着磨损,MoS2层厚度增加有助于形成稳定的转移膜,使得摩擦磨损大幅降低。在大气摩擦磨损实验中,Ti保护MoS2的结构免于H2O和O2的破坏,使体系具有低而稳定的摩擦磨损。     

掺杂磁性氧化物的介孔SiC材料的制备及磁性研究

采用纳米浸渍法,以有序介孔SiC为模板,铁和钴的硝酸盐为主要填充原料,制备了掺杂磁性氧化物的介孔SiC复合材料。研究了填充量和烧结温度对其介孔结构和磁学性能的影响。结果表明,相对较大的填充量和较高的烧结温度,有助于掺杂氧化物的结晶和复合材料磁学性能的增强。此外,800℃烧结制备的复合材料仍具有较大的比表面积(114m2/g)。     

规则织构化硅片表面的制备及其润湿行为

采用感应耦合等离子体刻蚀技术实现了不同形状和几何参数的规则织构化硅片表面的构筑与制备。主要以三种典型的规则织构包括圆柱状、圆坑状和沟槽状表面为研究对象,系统考察了织构形状和几何参数对表面润湿行为的影响规律。研究结果表明:随着织构高度、深度和表面覆盖率的增加,规则织构化硅片表面疏水性能增强,规则织构化表面疏水性能随着表面粗糙度的增加而增强。不同的几何形貌对硅片表面接触角的影响强度是不同的,相对于柱状与沟槽状织构,坑状织构在较小的表面粗糙度时可得到较大的接触角。当表面的接触角均为101°时,坑状、柱状、沟槽状织构的表面粗糙度分别为16.2 nm,29.2 nm和70.2 nm。     

EBR胶乳凝胶的控制及其对ABS树脂冲击性能的影响

主要讨论了摩尔质量调节剂，延长后期反应时间，提高后期反应温度，过硫酸钾用量等对乙烯－丁二烯橡胶（EBR）胶乳凝胶的影响；同时讨论了低凝胶条件和高凝胶条件下凝胶对ABS树脂性能的影响。结果表明：低凝胶条件,ABS树脂的冲击性能随凝胶质量分数的增加而增加；高凝胶条件下，则随凝胶质量分的增加而降低，得到了EBR胶乳生产中凝胶的主要控制方法，并通过控制EBR胶乳凝胶来实现对ABS树脂冲击性能的控制。     

芳纶纤维增强丁腈橡胶的摩擦性能

研究了芳纶纤维增强丁腈橡胶(NBR)复合材料的物理机械性能和摩擦性能,并用扫描电子显微镜分析了芳纶纤维增强NBR复合材料的磨损表面和磨屑形貌。结果表明,芳纶的加入提高了NBR的拉伸强度;随着芳纶用量的增大,复合材料的扯断伸长率降低;芳纶的加入降低了NBR的摩擦系数和磨损率;当芳纶用量为20份时,复合材料的综合性能最佳。加入芳纶对NBR摩擦磨损形式的改变是NBR摩擦性能提高的重要原因。     

凝胶丁腈共聚弹性体增韧聚甲醛的加工流变行为及力学性能

研究了聚甲醛(POM)/凝胶丁腈共聚弹性体(GNBE)共混物的熔体流动指数(MFI)、高压毛细管流变行为和力学性能。结果表明,共混物MFI随GNBE用量的增加下降较大。聚酰胺(PA)对POM/GNBE共混体系的MFI影响较小,而热塑性酚醛树脂(PFR)的影响显著。当PFR的质量份为4时,POM共混物的MFI达最小值(0.053g/min),约为未加增容剂POM共混物MFI的1/6。随着剪切速率的提高,共混物剪切黏度迅速与POM接近。这种黏度变化行为说明共混物比GNBE对剪切速率更敏感,共混物的黏度受POM的影响较大。随着剪切速率的提高,POM与GNBE的黏度比迅速减小,并接近1,说明POM和GNBE在高剪切速率下共混时,GNBE的液滴能够在POM连续相中分散达到最小。含20份GNBE的POM共混物在高剪切速率下的熔体表观黏度与POM相当;在PFR质量份为6时,POM共混物的缺口冲击强度达到21.6kJ/m2,超过了GNBE质量份为40的POM共混物。当PFR质量份为4时,共混物的缺口冲击强度为对应的不加增容剂共混物的冲击强度的2倍多,扯断伸长率提高了55.4%。     

仿甲鱼壳织构化有机硅改性丙烯酸酯涂层的制备及其防污行为

借鉴海洋生物表皮具有天然的防污特性,通过"生物原样-PDMS模板-目标涂层"的制备过程,实现了表面具有甲鱼壳仿生织构正负形貌的有机硅改性丙烯酸酯涂层的制备。系统考察了仿甲鱼壳正负形貌织构涂层的表面形貌、润湿性、对蛋白质的抗吸附能力、对舟形藻和新月藻的防污性能。结果表明:仿甲鱼壳正负形貌织构化涂层表面存在类似颗粒状的突起,表面疏水性增强,与空白涂层相比,可使蛋白质、舟形藻和新月藻的附着量分别降低58%、69%、50%和46%、52%、53%,由此可以看出,正负形貌涂层对蛋白质和2种藻类的防污效果略有差异。仿甲鱼壳涂层具有较好的防污效果,究其原因,与其表面存在的微观形貌有着很大的关系。     

纳米、微米ZnO对PPESUK复合材料性能的影响

用热压成型法制备了纳米、微米ZnO填充联苯型聚醚砜酮(PPESUK)复合材料;考察了复合材料的显微硬度和弯曲强度;并研究了干摩擦条件下纳米、微米ZnO对复合材料摩擦磨损性能的影响。利用扫描电子显微镜观察分析PPESUK／ZnO复合材料磨损表面形貌及磨损机理。结果表明,在干摩擦条件下纳米ZnO填充PPESUK的转移膜不完整,致使对偶钢环对复合材料表面产生严重的犁削;而微米ZnO填充PPESUK的主要磨损机理是严重的磨粒磨损。     

油气开采环境下管道的协同腐蚀及防护研究进展*

服役于高温高压 CO₂ / H₂S 环境下的管道腐蚀是油气田中急需解决的重要问题。CO₂、H₂S 及 Cl^- 是油气田管道中常见的腐蚀介质，其与温度、压力、pH值、含水率、流速等外界因素间的协同腐蚀作用会导致管道严重腐蚀，研究这些腐蚀介质与外界因素的协同腐蚀机制以及减缓管道腐蚀的措施有着重要的科学意义和经济价值。针对油气开采过程中金属管道的腐蚀问题，综述了 CO₂、H₂S 及 Cl^- 在协同腐蚀过程中起到的作用，讨论了温度、压力、pH 值、含水率及流速等实际工况条件下外界因素对腐蚀过程的影响。论述了现有管道腐蚀防护技术与工艺的特点：合金元素的掺杂可以改善腐蚀形貌，提高腐蚀产物层的致密性，等离子体扩渗与镀膜技术能够制备一层致密的保护层来吸收部分腐蚀介质并减缓腐蚀速率，缓蚀剂的添加可以减缓管道的阴极或阳极反应或形成减缓腐蚀速率的吸附层。最后展望了未来油气田管道防护技术的发展方向：为了有效地对油气开采环境下的管道进行保护，需要进一步研究腐蚀介质和外界因素间的协同腐蚀作用，模拟实际工况下的腐蚀环境， 对等离子体扩渗与镀膜技术、缓蚀剂等现有的防护技术进行系统的试验测试。