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.     

空间部件表面Ti/MoS_2润滑涂层性能研究

采用中频非平衡反应磁控溅射法分别在单晶硅P(111)及钛合金基材表面制备了Ti/MoS_2复合涂层。采用原子氧辐照模拟装置考察涂层在原子氧辐照环境的抗氧化性能。利用高真空摩擦试验机分析涂层在原子氧辐照前后的摩擦学性能,并探讨了Ti掺杂对涂层的结构和摩擦学性能的影响。结果表明:Ti/MoS_2复合涂层结构致密,涂层(002)的晶粒取向使其具有低的摩擦系数。Ti元素掺杂提高了涂层的抗氧化性,摩擦产物较少使其在真空环境和原子氧辐照环境下具有优异的耐磨性能。将其用在空间部件表面可显著提高部件抗氧化能力及摩擦磨损性能,从而提高部件空间使用寿命。     

紫外辐照对EVOH/纳米SiO2复合材料性能的影响

用硅烷偶联剂y-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）对纳米SiO2进行改性,采用熔融共混法制备了合SiO2的质量分数为5％的乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）／纳米SiO2复合材料,并吹塑成薄膜,将复合膜进行不同时间、不同强度的紫外辐照处理。利用FTIR、TEM、SEM对纳米SiO2和复合材料进行了表征分析,测试了复合材料紫外辐照处理前后的阻隔性能和力学性能。结果表明：纳米SiO2与偶联剂KH550形成化学键合,经紫外辐照处理的EVOH／纳米SiO2复合膜的力学性能、阻隔性能得到了较大地提高。     

ZnO/SiO_2核壳结构热控涂层制备研究

ZnO表面包覆SiO2,可以提高ZnO热控涂层的空间环境适应性.采用液相沉淀法对ZnO颗粒进行SiO2包覆,并对包覆前后的ZnO表面形貌和组成进行了分析,研究了紫外辐照下ZnO/SiO2热控涂层太阳吸收率变化规律.研究表明：SiO2以无定型的形式通过化学键合方式,均匀地包覆到ZnO表面,形成了具有核壳结构的复合颗粒,进...     

纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ增强硅橡胶力学性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ(MQ硅树脂是由单官能硅氧单元(R3SiO0.5,简称M单元)和四官能硅氧单元(SiO2,简称Q单元)组成的有机硅树脂),增强硅橡胶力学性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶表面颜色加深,同时出现裂纹,裂纹数量随辐照剂量的增加而增加;在试验的辐照剂量范围内,硅橡胶的硬度和拉伸强度随辐照剂量的增加先增加而后降低,断裂伸长率则先降低而后增加。橡胶的模量和玻璃化转变温度也会发生不同变化。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的辐照后,表面裂纹损伤程度减小,硬度和力学性能的损伤程度下降,表现出明显的抗真空紫外辐照性能。     

航天器镁合金防腐-热控一体化涂层性能研究

以航天器镁合金防腐-热控一体化涂层为研究对象,分别通过盐雾试验、湿热试验和空间环境辐照试验(包括真空-紫外辐照、真空-质子辐照和真空-电子辐照)研究了涂层防腐性能和空间环境稳定性。结果表明以氟化羟基树脂和六亚甲基二异氰酸酯三聚体交联反应制得的脂肪族聚氨酯为粘结剂,制备的热控涂层具有耐湿热504h,耐盐雾腐蚀1008h的防腐性能,盐雾环境对α_S有一定影响,Δα_S为0.02;真空-紫外辐照、真空-质子辐照对α_S有一定影响,Δα_S分别为0.03和0.04;真空-紫外辐照、真空-质子辐照、真空-电子辐照均对热控涂层ε_H影响不明显,热控涂层高发射率热控特性在空间环境中稳定性好。     

典型低轨辐照环境对MoS2-Ti薄膜真空摩擦学性能的影响

采用非平衡磁控溅射方法在9Cr18基底上制备了MoS₂-Ti薄膜，并对4组样品分别进行了电子辐照、电子/质子辐照、电子/质子/紫外辐照、电子/质子/紫外/原子氧辐照。采用SEM、XRD、XPS分析了辐照前后薄膜的结构和化学组成变化，通过摩擦试验考察了辐照前后薄膜的摩擦学性能，探讨了其损伤机制。研究结果表明，电子辐照、质子辐照、紫外辐照对MoS₂-Ti薄膜的显微组织结构、表面形貌及摩擦学性能没有明显影响。动能5 eV的原子氧对MoS₂-Ti薄膜表面有显著的损伤，主要表现在表面出现“绒毯”状形态，Mo、S和Ti元素被氧化成高价氧化物。原子氧辐照导致MoS₂-Ti薄膜摩擦起始和中段摩擦因数升高、中段摩擦因数不稳定，比磨损率增大。     

纳米SiO_2/改性丙烯酸树脂低表面能防污涂料

低表面能防污涂料是船舶涂料的一个重要分支。利用有机硅改性的丙烯酸树脂作为成膜物质,纳米SiO2为填料,制备了低表面能纳米复合防污涂料。考察了有机硅单体对改性丙烯酸树脂性能的影响,发现随着有机硅含量的增加,改性后的树脂粘度减小,水接触角增加。研究了氟硅烷改性纳米SiO2含量对涂层形貌和水接触角的影响。结果表明,添加少量的氟硅烷处理的纳米SiO2(1%和3%)可显著增大涂层的水接触角,提高涂层的防污性能。添加纳米SiO2浆的涂层的水接触角要高于添加接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层,而后者要高于添加未接枝氟硅烷纳米SiO2的涂层。当纳米SiO2的添加量在1%和3%时,涂层的水接触角分别达到101.8°和103°。采用纳米浓缩浆工艺分散后的纳米SiO2可以使涂层的表面形成微米-纳米的特征形貌,从而实现防污的目的。     

纳米TiO_2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶质损及热性能的影响

采用空间综合辐照模拟设备研究了纳米TiO2对真空紫外辐照下MQ硅树脂增强硅橡胶的质损及热性能的影响。试验结果表明,真空紫外辐照后,硅橡胶会产生质量损失,其质损率随着辐照剂量的增加而增加;真空紫外辐照后硅橡胶的热稳定性随着辐照剂量的增加先增加而后下降;硅橡胶材料的体膨胀/收缩变形变化则随辐照剂量的增加而变化不大。添加纳米TiO2的硅橡胶与未改性硅橡胶相比,经过相同剂量的真空紫外辐照后,质损率增加、耐热性以及体膨胀/收缩率变化的程度均降低,表现出明显的抗辐照性能。     

不同粒径PANI/SiO2对环氧涂层防腐性能的影响

采用原位聚合,在不同粒径的SiO2表面包覆了聚苯胺(PANl),以制备PANl/SiO2颗粒.包覆后的SiO2颗粒由白色变为墨绿色,红外光谱的研究表明,PANl已经包覆到SiO2颗粒表面.采用热重研究PANl的包覆率,结果表明包覆率随着SiO2粒径的减小而增加,1250目SiO2颗粒PANl的包覆率达到1.76％(质量分数,下同).将PANl/SiO2颗粒添加到环氧树脂涂层中制备防腐涂层,研究发现,SiO2的粒径对涂层的力学性能和防腐性能有至关重要的影响.随添加颗粒粒径的增加,涂层的附着力、耐冲击性以及耐磨性会进一步增加,而涂层硬度减小.添加400目PANl/SiO2颗粒所制备的环氧涂层,结构致密,将其浸泡在3.5％NaCl水溶液中30 d,涂层依然能够发挥很好的防腐作用.     

纳米SiO2对聚丙烯酸酯复合涂层在水润滑下摩擦学性能的影响

考察了纳米SiO₂对聚丙烯酸酯复合涂层在水润滑下摩擦磨损性能的影响。利用FTIR分析纳米SiO₂与聚丙烯酸酯的界面结合;利用SEM观察复合涂层磨损表面,并结合FTIR和摩擦磨损实验分析其磨损机理。结果表明:水润滑时,聚丙烯酸酯在摩擦过程中会发生摩擦化学反应,引起涂层摩擦腐蚀磨损;而纳米SiO₂能与聚丙烯酸酯以化学键的形式结合,它的加入有助于摩擦界面在水介质中形成具有较好减摩作用的表面膜和水分子膜,提高聚丙烯酸酯复合涂层的耐磨性。在水润滑下,当纳米SiO₂的含量较低时,涂层表面的磨损形式为摩擦腐蚀磨损和磨粒磨损;当纳米SiO₂的含量达到5wt% 时,涂层表面形成完整的表面膜和水分子膜,此时涂层具有良好的摩擦学性能。      

氢氧焰燃烧合成核壳结构纳米 TiO2/SiO2复合颗粒及机理分析

利用多重射流氢氧焰燃烧反应器，通过控制进料方式，以TiCl4和SiCl4为原料合成了具有典型核壳结构的纳米TiO2／SiO2复合颗粒，并分析了氢氧焰燃烧合成过程中核壳结构的形成机理．在纳米TiO2／SiO2复合颗粒中，无定形的SiO2均匀地包覆在晶态TiO2颗粒表面形成核壳结构，引入SiO2不但有效抑制TiO2晶粒的生长，而且抑制了锐钛相向金红石相的转变．在TiCl4和SiCl4次序进料时，TiCl4优先反应并通过成核生长生成TiO2纳米颗粒，SiCl4反应生成的SiO2通过在TiO2颗粒表面非均相成核生长，形成核壳结构的纳米复合颗粒．     

新一代环氧润滑耐磨涂层研制与应用中需解决的若干问题

采用粘涂技术在零件表面制备固体润滑耐磨涂层的方法在润滑减摩方面有着广泛的应用,环氧润滑耐磨涂层以其独有的优势在该领域内占据主要地位.材料科学、表面技术及计算机分析技术的发展,为新一代环氧润滑耐磨涂层的研制提供了良好的基础.开发新的涂层材料、优化涂层厚度和涂层结构、完善与开发新的涂层工艺、实现固/液润滑相互促进是提高新一代环氧润滑耐磨涂层工作性能的重要途径.     

All-nanoparticle thin-film coatings

All-nanoparticle thin-film coatings that exhibit antireflection, antifogging (superhydrophilicity), and self-cleaning properties have been prepared via layer-by-layer deposition of TiO(2) and SiO(2) nanoparticles. The porosity and chemical composition of the coatings were determined using a simple method that is based on ellipsometry and does not require any assumptions about the refractive indices of the constituent nanoparticles. The presence of nanopores in the TiO(2)/SiO(2) nanoparticle coatings results in superhydrophilicity as well as antireflection properties. The superhydrophilicity of contaminated coatings could also be readily recovered and retained after ultraviolet irradiation.     

微米SiO_2粒子对硅丙树脂防污涂料性能的影响

在涂料中添加微纳米粒子可改善其性能,目前有关微米粒子对涂料防污、防腐蚀性能影响的报道较少。用自制的硅丙树脂作为基料,通过添加微米SiO_2粒子制得了防污涂料。利用静态接触角、硬度、黏附力和电化学阻抗测试探究了微米SiO_2粒子对涂层性能的影响。结果表明:微米SiO_2可稳定硅丙树脂涂层的静态海水接触角和力学性能,并提高涂层的耐海水腐蚀性能,且当微米SiO_2粒子含量为16.7%(质量分数)时,涂层的静态海水接触角和耐蚀性能最好。     

粘结MoS2基钼固体润滑膜的抗承载能力和耐速度性能研究

为了探讨粘结MoS2基固体润滑膜在干摩擦条件下的抗承载能力和耐速度性能,使用国产的环一块摩擦磨损试验机在干摩擦下对粘结MoS2基固体润滑膜在不同载荷和不同速度试验条件下的摩擦磨损性能进行了研究.试验结果表明:粘结MoS2基固体润滑膜的承载能力有高达2100N,在0.512～3.84m/s的滑动速度范围内具有良好的抗磨减摩性能.对转移膜的研究结果表明高载高速试验条件有利于促进对偶表面生成高质量的转移膜.粘结MoS2基固体润滑膜具有良好的抗承载能力和耐速度性能的机理应归结于在摩擦过程中对偶表面高质量转移膜的生成.     

SiO2@TiO2核壳结构及其在高温下的隔热性能表征（英文）

以SiO2@TiO2核壳结构粒子为新型功能填料,采用旋涂方法制得了高温隔热涂层.TEM照片显示通过溶胶-凝胶法,成功在SiO2核上包覆上厚度为50 nm的TiO2壳层.通过自开发的测试设备表征了填料加入前后涂层在1300~1500℃的隔热性能.结果表明:SiO2@TiO2核壳结构粒子加入后,隔热涂层能将从热源辐射出的热流减少50%,在热源温度达1500℃时涂层试样的表背温度差为260℃.加入SiO2@TiO2核壳粒子的涂层在高温下隔热效果明显,是一种很有前景的高温隔热涂层填料.     

纳米SiO_2的表面改性及作为润滑油添加剂的研究进展

纳米SiO2用作润滑油添加剂的研究尚处于起步阶段,但从研究结果看出,它具有优良的摩擦学性能。本文中简单介绍了纳米SiO2表面改性方法,总结了它作为润滑油添加剂的研究现状;并对作用机理进行了探讨;最后提出其作为润滑油添加剂的发展趋势,即纳米SiO2粒子的制备和表面修饰的“一体化”,制备高聚物-纳米SiO2杂化粒子以及对其摩擦学机理进行研究。