聚多巴胺涂层的制备及其衍生碳材料的概述EI北大核心CSCD

受贻贝粘蛋白的启发,聚多巴胺因其极强的黏附性、优良碳产率而受到广泛的关注。文章综述了浸涂法、转移法等聚多巴胺涂层的主要制备方法,并对制备过程中的各种影响因素进行了分析,揭示了其对聚多巴胺生成速率和最终聚多巴胺涂层厚度的影响规律;并对其衍生碳材料的制备方法、结构性质以及应用进行了简要概述,类似于石墨烯的层状结构、高导电性等特性促使了其在柔性电子、储能等前沿领域的广泛应用。     

热解碳涂层碳纤维增强碳化硅复合材料热压工艺研究

采用经妥碳涂层的Ｍ４０ＪＢ碳纤维，以有机硅先驱体聚碳硅烷为粘结剂，絷压烧结制备了Ｃｔ／ＳｉＣ复合材料。测试了复合材料的性能并进行了对比，同时运用ＳＥＭ，ＴＥＭ等分析手段对复合材料的微观结构进行了表生。结果表明，所采用的碳纤维热解碳涂层对复合材料的性能有较大的影响，较好的热压温度为１８５０℃，压力为２５ＭＰａ。     

聚吡咯/银/聚多巴胺抗菌导电蚕丝织物的制备及性能研究

为制备具有抗菌和导电性能的柔性电子器件，将多巴胺在碱性有氧条件下聚合在蚕丝织物表面，以硝酸银和吡咯为原料，通过氧化还原反应生成银和聚吡咯，得到具有高效抗菌活性和导电性的聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物。采用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射对聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物表面形貌和结构进行分析。测试其表面热稳定性能和疏水性能。此外，通过抑菌圈的方法测试其表面抗菌性能，发现聚吡咯/银/聚多巴胺蚕丝织物可快速杀死金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。最后，利用四探针测试仪，探究了不同吡咯和硝酸银浓度对复合织物导电性能的影响。该蚕丝织物有望应用于柔性可穿戴电子器件和传感器等领域。     

聚碳硅烷先驱体转化法制备SiC涂层研究

以自合成的聚二甲基硅烷(PDMS)为原料,常压裂解合成聚碳硅烷(PCS),通过FT-IR分析PCS的结构,用GPC测定其分子量及分布,用熔点分析仪测定其熔点.在此基础上,采用聚碳硅烷先驱体转化法在石墨基体上制备SiC涂层,通过X射线衍射对涂层进行晶相分析,用扫描电镜分析涂层表面和横断面的形貌.结果表明,在石墨基体上形成了明显的β-SiC晶相,可以获得均匀、致密的SiC涂层,其厚度可通过涂层次数的改变进行调节,单次涂层最大厚度大约为2μm.     

C/SiC/Si-Mo-Cr复合涂层碳/碳复合材料力学性能研究

采用包埋法和涂刷法在碳/碳复合材料表面制备了一种新型的C/SiC/Si-Mo-Cr复合高温抗氧化涂层. 借助XRD和SEM等测试手段对所制备复合涂层的微观结构进行了表征, 采用三点弯曲试验研究了涂层处理及热震试验对碳/碳复合材料力学性能的影响规律. 结果表明: 制备的多相涂层结构致密, 涂层后碳/碳复合材料弯曲强度有所增大, 断裂特征由假塑性向脆性转变. 涂层试样经1500℃至室温20次热震后, 涂层试样的弯曲强度降低, 塑性增强.     

聚吡咯/聚多巴胺的电化学合成及其对铝合金耐蚀性的影响

为了提高铝合金有机涂层的耐蚀性,通过电化学方法在7075铝合金表面制备了海岛结构的聚吡咯（PPy）/聚多巴胺（PDA）复合涂层,利用FE-SEM、原子力显微镜、FTIR分析了PPy/PDA涂层的表面形貌、表面粗糙度和化学成分,并通过交流阻抗图谱分析了涂层的阻抗特性,通过极化曲线分析了具有PPy/PDA涂层的铝合金的极化电压和极化电流,研究其耐蚀特性。结果显示,通过一步法电化学聚合方法,吡咯和多巴胺在铝合金表面同时发生电化学聚合,生成PPy/PDA复合涂层,PPy/PDA涂层具有海岛结构,纯PPy和PPy/PDA涂层的粗糙度分别是（74.582±7.227）nm和（73.740±7.811）nm。交流阻抗和极化曲线说明PPy/PDA涂层相比于纯PPy涂层具有更大的阻抗力,PPy/PDA涂层的腐蚀电流和腐蚀电压分别是4.1825×10-6 Acm-2和-0.6919 V,相对于纯PPy（腐蚀电流和腐蚀电压分别是7.618×10-6 Acm-2和-0.7403 V）具有更好的防腐特性。      

聚多巴胺在结构显色领域的研究及应用进展

目的综述聚多巴胺在结构显色领域的应用及国内外的研究进展,为进一步研究结构显色功能材料在印刷颜料、显示、隐身、防伪、智能材料以及显色传感器等领域的应用提供理论依据。方法总结国内外聚多巴胺应用于结构色材料的研究现状,简单介绍聚多巴胺的反应机理、性能特征以及提纯方法,并重点分析该材料在结构显色领域的应用和进展,以及对聚多巴胺在结构色材料的应用方面所面临的挑战和发展趋势加以总结。结论将聚多巴胺与晶体材料结合,可制备出具有高饱和度、各向同性以及绿色环保的结构色材料,在印刷、包装、传感等相关领域具有非常大的潜在应用价值,为未来结构显色领域的研究提供了新思路。     

含异质元素聚碳硅烷的制备及应用研究进展

回顾了聚碳硅烷陶瓷先驱体的制备方法及其化学结构,着重对近年来几种含异质金属元素聚碳硅烷先驱体的制备、化学结构及应用的研究进展进行了综述,并提出了今后的发展方向。     

化学气相沉积制备MoSi2涂层分析

主要介绍了目前化学气相沉积(CVD)制备MoSi2涂层或薄膜的几种方法,从反应原理和沉积产物结构等方面分析了各种方法的特点,提出了这些方法在制备MoSi2涂层过程中所存在的问题,并讨论了CVD制备MoSi2涂层应用于碳/碳复合材料高温抗氧化保护的可行性.     

先驱体转化法制备陶瓷涂层

采用聚碳硅烷（ＰＣＳ）转化法在不锈钢基板上制备ＳｉＣ陶瓷涂层，研究了ＰＣＳ浓度、预氧化处理、裂解温度和升温速率对涂层的影响。结果表明，较低的ＰＣＳ浓度，预氧化处理，慢的升温速率能得到致密的涂层，涂层显微硬度较基板提高６０％以上。     

输尿管支架表面化学接枝镀铜涂层及其性能

采用聚多巴胺接枝化学镀铜方法在316L不锈钢表面制备载铜聚多巴胺涂层,使用扫描电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、电感耦合等离子体质谱仪等手段表征其表面形貌、成分和铜离子释放量并将其与细菌和细胞共培养,研究了涂层的抗感染、抗结石性能和生物相容性。结果表明,载铜涂层的厚度为27 nm,分布均匀,其中的铜以Cu、CuO和Cu₂O的形式存在。将涂层在人工尿液中浸泡14 d,铜离子每天的释放量接近。将涂层分别与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌培养24 h后,抗菌率为96.2%和95.9%。在金黄色葡萄球菌悬液中浸泡30 d后在涂层表面沉积的钙离子和镁离子含量分别为48.7 mg/L和235.3 mg/L,明显低于对照组。细胞增殖实验的结果表明,这种涂层无细胞毒性。     

PCS先驱体转化法制备SiC涂层的浸渍工艺

在聚碳硅烷（PCS）先驱体转化法制备SiC涂层的浸渍工艺参数中，浸渍溶液的PCS浓度对涂层形貌影响最大，而其他参数的影响很小。当PCS的浓度不大于30％时均可以获得均匀、致密的SiC涂层。随着PCS浓度的增大，涂层厚度增加；单次浸渍可获得的SiC涂层最大厚度为1－2μm。     

CaCl1和多巴胺处理对芳纶纤维表面结构与性能的影响

采用氯化钙(CaCl2)乙醇溶液和多巴胺水溶液浸渍法对芳纶纤维表面进行改性处理,对改性后芳纶纤维表面的化学结构、微观形貌、表面粗糙度、单丝拉伸强度和芳纶纤维/环氧树脂复合材料的界面性能等进行了测试分析.结果表明,采用CaCl2乙醇溶液处理芳纶纤维后,芳纶纤维表面有刻蚀出的沟槽,表面粗糙度增大,芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度明显提高,同时由于纤维结构受到破坏,单丝拉伸强度下降了11.12％;采用多巴胺水溶液处理时,芳纶纤维表面沉积了聚多巴胺涂层,表面粗糙度增大,芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度进一步提高,纤维结构几乎不受影响,单丝拉伸强度降幅较小;采用CaCl2乙醇溶液和多巴胺水溶液先后处理芳纶纤维后,纤维表面的聚多巴胺涂层更致密,复合材料的层间剪切强度达到最大值,同时改性后的纤维具有一定的抗紫外性能,此方法改性效果最优.     

玻璃粉对聚硅氮烷陶瓷涂层厚度及孔隙的影响

为研究玻璃粉对聚硅氮烷陶瓷涂层结构的影响,采用热重、傅里叶红外光谱等方法对聚硅氮烷及聚硅氮烷/玻璃粉混合物的热解转化过程进行研究,结果表明,添加玻璃粉前后样品的热解趋势基本一致.聚硅氮烷在整个热解过程中均会释放出气体,其中在500℃以下时发生转氨作用析出氨气,在500～700℃时主要析出甲烷.利用提拉涂膜法在TP 347基材上制备玻璃/陶瓷复合涂层,并利用扫描电子显微镜对其微观形貌进行表征,结果表明玻璃粉能显著提高涂层临界厚度.由于涂层在烧结过程中会析出大量气体,为了防止复合涂层在烧结后形成较大的孔隙,可在基材许用温度下尽量提高烧结温度.     

CaCl_2和多巴胺处理对芳纶纤维表面结构与性能的影响

采用氯化钙(CaCl_2)乙醇溶液和多巴胺水溶液浸渍法对芳纶纤维表面进行改性处理,对改性后芳纶纤维表面的化学结构、微观形貌、表面粗糙度、单丝拉伸强度和芳纶纤维/环氧树脂复合材料的界面性能等进行了测试分析。结果表明,采用CaCl_2乙醇溶液处理芳纶纤维后,芳纶纤维表面有刻蚀出的沟槽,表面粗糙度增大,芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度明显提高,同时由于纤维结构受到破坏,单丝拉伸强度下降了11.12%;采用多巴胺水溶液处理时,芳纶纤维表面沉积了聚多巴胺涂层,表面粗糙度增大,芳纶纤维/环氧树脂复合材料的层间剪切强度进一步提高,纤维结构几乎不受影响,单丝拉伸强度降幅较小;采用CaCl_2乙醇溶液和多巴胺水溶液先后处理芳纶纤维后,纤维表面的聚多巴胺涂层更致密,复合材料的层间剪切强度达到最大值,同时改性后的纤维具有一定的抗紫外性能,此方法改性效果最优。     

SiC纤维表面碳涂层及其SiCf／SiC复合材料性能研究

采用先驱体转化法（PIP）以酚醛和沥青为先驱体在SiC纤维表面涂覆碳层，并制备SiCf／SiC复合材料；优化了两种碳涂层制备工艺；分析了涂层后纤维的表面形貌并测试涂层厚度；研究了两种碳涂层对两种SiC纤维（普通和含铝）及复合材料力学性能的影响。     

二氧化碳响应型高效乳化/去乳化水性聚氨酯的制备及性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二元醇、二甲胺基丙胺二异丙醇、丙烯酸羟乙酯等为原料合成了含有碳碳双键的聚氨酯预聚体,将其与温敏性单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合,通过自由基共聚制备了一系列二氧化碳响应型水性聚氨酯-聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(WPU-co-PDM)乳液,并对乳液和涂层进行了测试与表征。结果表明,聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMAEMA)对热和pH双重响应促进了乳液在常温下的乳化/去乳化过程,含有温敏结构单元的聚氨酯乳化和去乳化过程更加高效,其膜的耐水性和耐热性能较好。     

LPCVD法制备SiC-MoSi2涂层的形貌及沉积机理研究

为提高碳/碳复合材料抗氧化性能,以甲基三氯硅烷(MTS)为先驱体,利用低压化学气相沉积(LPCVD)技术在碳/碳复合材料表面制备SiC-MoSi2涂层,通过XRD和SEM分析了不同沉积温度下涂层结构、物相组成及其沉积机理。结果表明,沉积温度对涂层的成分、结构及致密度有较大影响,在1100～1250℃均可成功得到SiC-MoSi2涂层,1100℃所得涂层结构疏松多孔;1250℃制备的涂层中间部位孔隙较多,表层为致密SiC涂层;1150～1200℃之间可得到均匀致密、以MoSi2颗粒为分散相、以CVD-SiC为连续相的SiC-MoSi2双相陶瓷涂层。     

包埋法制备TiC内涂层的影响因素分析

用包埋法制备了碳/碳复合材料TiC内涂层.对制备涂层的影响因素进行了分析.最终确定的制备条件为制备温度2173K、保温时间为2h、Ti和C的配比为3:1.     

碳/碳复合材料表面的含氟磷灰石生物活性涂层

用超声电沉积与离子交换相结合的方法在碳/碳复合材料表面制备含氟磷灰石(FHA)生物活性涂层,研究了离子交换时间和氟化钠浓度对含氟磷灰石(FHA)生物活性涂层的形貌、结构和组成的影响.结果表明:离子交换后的涂层是羟基磷灰石(HA)和含氟磷灰石(FHA)混合物,离子交换前后其表面形貌均呈片状晶体.随着离子交换时间的延长或氟化钠浓度的增加,HA含量降低,FHA含量升高,涂层的晶粒尺寸和致密性均发生变化.离子交换后其涂层与基体的结合强度略有增强,其原因是FHA的热膨胀系数与碳/碳复合材料基体更为匹配,涂层的残余应力减小.