碳基薄膜水润滑性能的研究进展

评述了碳基薄膜如类金刚石薄膜(DLC)和非晶氮化碳(a-CNx)薄膜水润滑的研究现状和进展。分析了第2元素加入和摩擦副材料对碳基薄膜在水中摩擦磨损特性的影响,探讨了碳基薄膜在水中的磨损机制。指出:氢化或氮化碳基薄膜的磨损率与摩擦副材料的水合反应有关,若摩擦副材料易于摩擦水合反应,碳基薄膜的磨损率很低;3种DLC薄膜在水中的磨损率与DLC的种类和对磨钢球材料无关,都在10-8mm3/(N.m)的数量级上变动;a-CNx/Si基非氧化物陶瓷摩擦副显示很低的摩擦因数和低的磨损率;在相同条件下,a-CNx薄膜比a-C薄膜更能显示优异的水润滑性能。     

现代刀具材料系列讲座（十二）—一种新型超硬刀具材料—氮化碳涂层

一种新型超硬恨具材料－氮化碳（C3N4）涂层,近年来得到发展。C3N4用dc反应磁控溅射法涂覆在刀具表面。C3N4薄膜具有极高的硬度。本文阐述了C3N4涂层材料的力学性能及涂层刀具的切削性能,并列出了部分切削试验数据。试验表明,C3N4涂层刀具具有较高的刀具耐用度。     

水性荧光硅酸盐聚合物涂层的制备及其海洋防污性能

将聚集诱导发光荧光单体(TPE-COOH)接枝到蓖麻油上进行改性,以其为原料制备得到水性荧光硅酸盐聚合物涂层.研究了TPE-COOH含量和改性蓖麻油含量对涂层表面形貌、力学性能、荧光性能和防污性能的影响.结果表明:水性荧光硅酸盐聚合物涂层表面光滑均匀,随TPE-COOH改性蓖麻油含量的增加,涂层附着力和最大荧光强度增大...     

碳基复合双聚合物柔性电极的制备及刚度性能优化（英文）

本文提出一种碳基复合双聚合物柔性电极的制造方法,通过调节碳黑的质量分数以及Ecoflex20和RT625之间的不同比例,改变柔性电极的刚度,利用拉伸机对其延展性以及软硬度进行测试,通过源表进行导电率的测量,最后将其移印在介电弹性体(DE)薄膜上,并利用高压放大器进行介电弹性体驱动器(DEA)加电动力学测试。研究表明,基于此方法制造的柔性电极具有高拉伸性(>200%)、低刚度(<300 kPa)以及高导电率(0.049 3 S/cm)。实验结果表明,基于此柔性电极移印法制作的DEAs在动态响应下的位移输出高达1.189 mm,是同类型的1.64倍和1.32倍。同时,此配方能够延长原有柔性电极油墨的固化时间,可为柔性电极和DEAs的制作提供一种参考。     

纳米结构碳基薄膜的制备及性能研究

利用单极脉冲等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅衬底上沉积含氢碳薄膜,用高分辨透射电子显微镜和激光拉曼光谱仪研究薄膜的微观结构,用X射线光电子能谱分析薄膜的化学键状态,并用纳米压痕仪测定薄膜的硬度和弹性模量,在CSM往复式摩擦磨损试验机上考察薄膜的摩擦学性能。结果表明:在单极脉冲等离子体增强化学气相沉积系统上成功制备出在非晶基体上镶嵌弯曲类富勒烯纳米结构的含氢碳薄膜,其独特的类富勒烯纳米结构赋予薄膜良好的力学性能,其弹性恢复系数和硬度分别高达86%和26.37 GPa;与非晶结构薄膜相比,制备的纳米结构含氢碳薄膜在室温环境下摩擦学性能更为优异,在机械摩擦表面具有广阔的应用前景。     

一种新型柴油车碳烟过滤再生器的研制

介绍了一种结构独特的柴油车蜂窝陶瓷过滤电加热再生器，试验表明该再生器过滤效果好、性能可靠、再生能力强，是一种理想的柴油车排气净化产品。     

涂覆高折射率树脂薄膜的聚合物波导传感器的制备

倏逝波的强弱决定了波导型倏逝波传感器的探测极限。在波导表面涂覆一层高折射率树脂薄膜,提高光波导外倏逝波的占比。高折射率薄膜的涂覆可以大幅度改变波导中的光场分布,并提高倏逝波强度。通过研究不同折射率下倏逝波占比与镀膜厚度间的相互关系,得到了不同折射率下的覆膜最佳厚度。通过激光诱导波导自成型技术在聚合物波导上涂覆了一层折射率为1.6,厚度为300 nm的树脂薄膜。光谱测量结果表明,经过薄膜涂覆后,传感器对罗丹明B水溶液的吸收检测极限提高至1×10^-9 g/mL,比未覆膜传感器高了10倍。该传感器成本低、体积小、制作简单、灵敏度高,在各个领域都拥有广阔的应用前景。     

基于分子自组装导电聚合物的仿生嗅觉传感薄膜制备

基于层接层分子自组装技术,利用导电聚合物聚噻吩(PT)、聚苯胺(PAN)和聚吡咯(PPY)建立了一种仿生嗅觉传感薄膜分子模型,使PT、PPY和PAN的原位聚合导电高分子形成聚阴离子或聚阳离子,并交互沉积进行自组装,生成多层薄膜.这种薄膜能在0.01 cm2的面积上集成一定数目的嗅觉分子传感器,理论上可以对不同的气味分子产生相应的响应信号.     

Investigation of the Tribological Behaviors of Polymer Molecular Deposition Films by Tribometer Based on Interferometer

The polymer molecular deposition films including polyelectrolyte molecular deposition (PEMD) film and nanoparticles composite molecular deposition (NPs/MD) film have been prepared using the molecular deposition method and the in situ synthesize method. The polymer molecular deposition films were characterized by atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The tribological behaviors of the substrate and polymer molecular deposition films were investigated by a tribometer based on interferometer. It is found that the NPs/MD film has a lower friction force and a better anti-wear property than the PEMD film under the dry friction. The poly alpha olefin (PAO2) and water films confined between samples and steel ball surfaces have been investigated using thin film interferometry. The friction force of substrate was lower than the polymer molecular deposition films under PAO2 lubrication. The friction forces alteration of PEMD film and NPs/MD film were similar and consistent, and lower than that for substrate under water lubrication.     

Electrochemical Deposition of Solid Lubricant Films

This paper describes a new technique for producing adherent solid lubricant films with full control of thickness and location. MoS₂ and FeCl₂/CrCl₃ coatings are formed on Mo and Fe/Cr wires respectively by electrochemical deposition from a bath of molten LiCl/KCl, and their frictional behaviour is studied at 400 C. It is suggested that this method has applications in fundamental studies of solid-film and extreme-pressure lubrication, and also in warm wire-drawing and other metal-forming processes.     

分子沉积膜的制备与应用

随着微型机械、高密度磁记录技术的发展,其器件的润滑及磨损成为制约其发展的一个关键问题。纳米复合薄膜有望解决这一问题。对化学法制备纳米复合薄膜的方法进行了综述,重点对分子沉积膜的发展及应用进行了概述,提出了分子沉积膜今后的发展趋势。     

反应性离化团束制备光学薄膜新技术

本文叙述了离化团束淀积光学薄膜的基本概念及特性,研制了离化团束淀积光学薄膜装置,开展了光学薄膜晶体结构与性能关系的研究。所研制的光学薄膜的牢固性相当好。基底不加温就可以得到ZnS、MgF₂的硬膜。反应性离化团束淀积的ZnO光学薄膜具有优良的织构,SiO₂光学薄膜呈现多晶结构。     

射频磁控溅射法制备氮化硼薄膜

采用射频磁控溅射方法在T10钢表面获得了氮化硼薄膜。借助光学显微镜、摩擦磨损试验仪和划痕试验仪等研究了溅射时间、溅射功率以及中间层对薄膜性能的影响。结果表明：氮化硼薄膜的摩擦因数约为钢基材料的一半,中间层镍磷合金的加入使薄膜结合力显著提高。     

A Device for Sublimation Molecular-Beam Deposition of Silicon Films

A device for sublimation molecular-beam deposition of P-doped silicon films on standard silicon wafers with diameters of up to 76 mm is described. Uniform deposition was performed through asymmetric arrangement of the sublimation source relative to the wafer, which was rotated about its axis.     

静电辅助气溶胶化学气相沉积法制备Al2O3薄膜

以乙酰丙酮铝为前驱体,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用静电辅助的气溶胶化学气相沉积(ESAVD)方法,在Si(100)衬底上制备了Al2O3薄膜,并采用场发射扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪和自动划痕仪等设备对制备的薄膜进行了表征。结果表明:采用ESAVD法制备的Al2O3薄膜平整致密而且晶粒细小,薄膜与基体之间及薄膜内部都未出现开裂现象;薄膜与基体的结合力约为5.56 N;沉积得到的薄膜为化学计量比为2∶3的氧化物薄膜;退火前的薄膜为非晶态,在1 200℃退火保温2 h后薄膜转变为-αAl2O3。     

射频磁控溅射法制备二硫化钼薄膜

用射频磁控溅射法在GCr15钢表面制得了MoS2薄膜。通过扫描电镜、摩擦磨损以及划痕试验仪研究了工艺参数对薄膜形貌和性能的影响。结果表明:采用射频溅射法,在功率200W、工作气压3Pa、时间2h条件下制备的MoS2薄膜性能最佳;沉积过程中沉积原子从衬底表面获得足够的扩散能量时薄膜按层状模式生长,扩散能量不足时薄膜按层岛复合模式生长;MoS2薄膜摩擦因数低,具有优良的摩擦学特性。     

PDDA/PSS分子沉积膜的摩擦学行为研究

以聚对苯乙烯磺酸钠为聚阴离子,聚二烯丙基二甲基胺盐酸盐为聚阳离子在基底上交替沉积制备分子沉积膜。用紫外-可见吸收光谱仪、接触角测量仪、原子力显微镜对所制备的有序薄膜进行了表征。用UMT-2摩擦仪考察了超薄膜的摩擦学行为,结果表明,所制备的超薄膜具有良好的减摩抗磨性能,薄膜的表面电荷及亲水、疏水性对其摩擦学行为有较大影响,负电荷表面、亲水性强的表面在较高湿度下,耐磨寿命较长。     

沉积压强对类金刚石薄膜组织和性能的影响

使用等离子增强化学气相沉积的方法制备不同沉积压强下的类金刚石薄膜。反应气体为C2H2和CH4,辅助气体为Ar。通过控制气体流量来达到改变沉积压强的目的,沉积压强分别为2.5Pa、3.8Pa、5.0Pa和6.1Pa,为排除其它工艺参数对实验结果的影响,气体流量比C2H2∶CH4∶Ar=2∶2∶1保持不变。使用扫描电镜、拉曼光谱和纳米压痕等检测手段对薄膜的组织和性能进行分析。研究表明,薄膜均为非晶态结构;随着沉积压强的升高,薄膜沉积速率不断提高;随着沉积压强的升高,薄膜的ID/IG值不断下降,说明薄膜中的sp3键含量不断上升,与此同时,薄膜中的硬度和弹性模量不断提高;通过Rockwell压痕法测试膜基结合力,结果表明四组薄膜均有较高的结合力,其中沉积压强为5.0Pa的薄膜的结合力最好。