X射线粉末衍射的发展与应用——纪念X射线粉末衍射发现一百年(续前)

正3.2表面与薄膜的结构分析用其他材料在基底材料的表面涂膜或对基底材料进行某种表面处理(如氧化、渗氮、喷丸等)来改变材料表面的化学组成、结构和性能,以适应对材料性能的要求,是当前材料工业中常用的方法。研究和测定改性后表面材料的组成、结构和性质很重要,X射线衍射是一种重要和常用的方法。但是,这些表面薄膜或多层膜的厚度都很小,为纳米量级。在通     

表面工程技术在海洋工程装备中的应用

随着我国对海洋资源开发和利用的快速发展,对先进海洋工程装备的需求日益强烈,尤其是对某些关键部件的表面性能要求越来越高。然而,单从提高材料自身性能的角度来满足对高性能的要求几乎是不可能的。表面工程技术是提高材料表面性能的重要方法,它能够在不破坏材料自身性能的前提下,对材料表面性能进行强化或再生,使材料或部件表面具备耐磨、耐蚀、抗氧化、耐热、绝缘、密封和隔热等性能中的一种或几种。因此,表面工程技术已成为实现海洋工程装备材料最终性能的重要手段。对海洋工程装备中涉及到的材料表面改性技术、应用和发展进行了综述。最后,指出了一些重要问题,展望了将来的研究方向。     

纳米材料在提高原油采收率中的研究进展

近年来,油田采油过程对驱油材料的性能提出了更高的要求,使用纳米材料是从微观角度提升驱油剂性能的重要方法.研究表明,对纳米材料进行改性处理,如表面接枝改性、构造核-壳分子结构等,以及将纳米材料与其他驱油材料(如聚合物、表面活性剂等)复配,可从降低油水界面张力、乳化原油降低原油粘度、改善岩石表面润湿性、稳定泡沫等方面推动原...     

生物材料的离子束表面改性

随着表面处理技术的发展,国内我对如何改善现有的生物材料表面的各种性能,如耐蚀性,耐磨性,生物相容性等进行了研究。各种表面处理的方法受到高度重视,其中离子束表面改性技术,由于其对材料本体无负效应,已被证明是最为成功的一种。本文在综述离子束改性技术在生物材料及器械方面应用的同时,提出将梯度功能材料的新概念与离子束改性技术相结合,用以制备表面性能优异的仿生生物材料。     

硬组织植入材料表/界面研究进展

硬组织植入材料表面和界面研究对改善和提高植入体性能及使用效果具有重要意义. 本文从硬组织植入体的发展规律着手, 综述了硬组织植入材料表面和界面研究的发展和趋势, 并着重探讨了目前临床应用最为广泛的硬组织材料体系?钛及其合金的表面改性技术和研究动态. 通过对钛及其合金进行表面改性, 提高其骨再生能力和抗菌性是近年来的研究热点. 表面负载生长因子和加涂生物活性涂层是提高钛合金植入体骨再生能力的常见手段, 装载抗菌药物和负载抗菌元素是改善钛合金植入体抗菌性能的有效方法. 随着纳米和生物技术的发展以及表面改性技术的革新, 通过复合表面改性获得兼具生物活性和抗菌性的钛合金植入体是硬组织植入体的重要发展方向.     

电子束表面改性技术质量控制与性能影响分析

电子束表面改性技术能够赋予材料优异的表面性能,具有广阔的应用前景。分别从裂纹、气孔、表面粗糙度、改性层与基体结合强度等方面综述了材料电子束表面改性层性能研究现状,并从抗氧化性能、耐磨损性能、抗腐蚀性能、断裂韧性方面综述了电子束表面改性对材料表面性能的影响,简要介绍了用于电子束表面改性的设备,并展望了该项技术的发展前景。     

表面处理技术对钛合金疲劳性能影响的研究进展

针对钛合金表面硬度较低、耐磨性较差、易高温氧化等缺陷,选择适当的表面处理技术能够使其得以改善。由于钛合金对疲劳性能十分敏感,在表面处理过后,对其疲劳性能有较大影响。因而本文归纳了钛合金表面处理的多种方法,如电镀、化学镀、热喷涂、激光处理、阳极氧化、微弧氧化、物理气相沉积技术等。根据钛合金疲劳断裂现状及表面改性技术的特点,讨论了表面技术的应用、材料的选择和结构的设计对钛合金基体疲劳性能的影响。分析并总结了涂层在疲劳断裂过程起到的作用及影响疲劳性能的的主要原因,展望了未来钛合金表面改性方法、涂层材料及结构的研究趋势。以期为制备高强度、耐摩擦磨损和提升钛合金基体疲劳性能的表面改性涂层提供参考。     

离子注入表面摩擦学改性及其应用

离子注入可以改善材料表面的各种性质,而常温离子注入改性层太薄,工件表面的耐磨性及承载能力均较差,随着各种新的离子注入工艺的出现,摩擦学性能有较大的改善.本文从分析离子注入技术的特点着手,综述了离子注入对材料表面硬度、摩擦系数和耐磨性的影响及其作为表面摩擦学改性手段在航空航天、军事和机械等领域中的应用.     

原子转移自由基聚合在生物材料中的应用

生物材料表面改性以及具有特定结构与功能的先进生物材料的合成始终是生物材料研究的核心课题.原子转移自由基聚合( ATRP)是一种新型自由基聚合,在生物材料表面改性以及新型生物材料合成方面具有巨大的应用前景.利用ATRP技术可以提高生物材料表面生物相容性、生物适应性以及生物功能性,如提高材料表面的抗生物污染性、血液相容性、细胞相容性以及抗菌性能等;同时,ATRP也可用于合成新型生物医用高分子材料,如两亲性高分子、纳米胶束、智能水凝胶以及一些具有特殊结构的高分子(包括星型、超支化、梳型高分子等).ATRP技术与点击化学结合,可形成新的生物活性表面或者合成新的生物材料,可望产生更多的功能化的材料表面与生物材料.     

铝合金室温硬质阳极氧化试验

铝合金材料与钢材比较具有许多优点,如比重小,加工性能好,易于成型,抗大气腐蚀能力强,价格便宜等,但它的缺点是硬度低,抗磨损性能差,所以限制了它的广泛用途。随着现代工业技术的发展,铝合金材料已成为不可缺少的主要材料。为了充分利用铝合金材料的特性,克服它的缺点,近年来,许多国家为提高铝合金表面的硬度进行广泛的研究。现在提高铝合金表面硬度的工     

表面自由能的计算方法及其对材料表面性能影响机制的研究现状

表面自由能是材料表面能量状态的一种描述,对材料的诸多性能有很大的影响。用于表面自由能计算的方法主要包括：Fowkes 法、Owens-Wendt-Kaelble 法、van Oss 法以及 Wu 法等,每种方法都有其特点和计算形式。目前,表面自由能的计算方法多数是基于 Young 方程推导而来,其中的基本物理量接触角θ是表征自由能的一个重要指标。对于接触角θ的测量,同样存在多种方式,如量角法、量高法以及测力法等。从表面自由能计算方法出发,系统地总结了表面自由能对材料结合强度、润湿性能及其他性能的影响,综述了国内外学者对材料表面自由能的研究现状。最后对表面自由能未来的研究方向提出了展望。     

润湿性梯度材料研究进展

润湿性是固体表面的重要性质之一,其由表面化学组成和表面粗糙度共同决定。随着人们对润湿性研究的深入,实际应用领域对表面润湿性的要求也不再仅限于传统的亲/疏水性。由于润湿性梯度材料具有不同于单一润湿性材料的性能,近些年来受到越来越多的关注和研究。目前,大量的科学研究集中于探索利用表面化学梯度修饰或构筑表面结构梯度等方法获得具有润湿性梯度的表面材料,进一步研究表面能和结构梯度对材料性能的影响。介绍了润湿性梯度材料的研究现状、制备方法、研究进展及其在多领域中的应用。     

表面处理技术在航天材料中的应用

航天装备的服役环境严酷复杂,材料表面性能直接影响着航天装备是否能够在严酷复杂的环境中长期服役,材料表面处理技术是提高航天用材料表面性能的有力手段之一。对近年来航天工业用各种材料表面处理技术,包括阳极氧化、微弧氧化、电镀、热喷涂、气相沉积及其他一些表面处理技术等进行了概括性的介绍,对上述各种表面处理技术的研究热点以及在不同航天工业用材料上的应用研究现状及取得的最新进展进行了综述;并简要指出了航天工业用材料表面处理技术的发展方向。     

离子注入对聚合物材料表面改性的研究与应用进展

离子注入对聚合物材料表面改性有着独特的优越性,文中介绍离子注入技术在聚合物材料表面的力学性能、电学性能、光学性能、生物相容性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

热喷涂技术制造特种功能涂层

采用热喷涂技术进行涂层材料、涂层结构的复合设计，将结构与性能完全不同的材料有机地组合在一起，可研制出性能优越且多种功能并存的新型涂层。如：水润济状态下的运动摩擦副表面抗蚀、耐磨、减摩陶瓷涂层；新一代纳米氧化皓高温热障涂层；抗高温隔热烧蚀梯度复合结构涂层；高温管道表面阻尼减振降噪、隔热复合涂层以及高温热辐射涂层等。研究表明：表面工程技术对传统材料进行表面改性并能赋予其新的特种功能是完全可行的。     

CVD与炭素

一前言化学气相沉积(CVD)是一种较古老的技术,很早以前,人们就利用CVD技术生产碳黑、碳丝等物质。随着科学技术的进步,CVD本身也得到很大的发展,而且有新的改进,如等离子CVD,激光CVD等。这些新型CVD大大降低了沉积温度,使得CVD技术在材料科学各领域中得到更广泛的应用,同时又发展了性能更优越的新材料品种。在炭素材料领域由于利用CVD技术可使一些传统材料的性能得以改进,如在石墨表面用CVD技术涂覆多种涂层,如PG、SiC     

离子注入聚合物表面改性的研究

离子注入聚合物材料表面改性有着独特的优越性。综述了离子注入技术对聚合物表面的机械性能、电学性能、光学性能和磁学性能等方面改性的最新研究与应用进展。     

等离子体表面技术和在有机材料改性应用中的新进展

综述了20世纪90年代以来低温等离子体表面技术及其在有机材料改性应用中的新进展。介绍阻挡放电和远等离子体处理是实现工业化和获得更好的等离子体表面改性的新方法。目前的研究更多地关注于等离子体接枝表面改性,即将不同性能的单体接枝于用等离子体处理过的材料表面获得永久性表面改性,以提高材料的粘附性、吸湿性、吸附性、导电性和生物相容性等。对低温等离子体表面改性技术的研究和应用进行了展望。     

多孔材料负载型炭复合膜的制备研究进展

炭膜以其出色的气体分离性能和良好的稳定性受到广泛关注,但其制备难度大、渗透率低、强度差等缺点制约着工业化应用。将炭膜负载于多孔基体材料形成复合膜,是解决这些问题的有效方法之一,但也对基体材料(特别是其表面性能)提出了较高要求,其中,高效、低成本的基体表面修饰技术成为关键。综述紧密结合多孔材料负载型炭膜的特点,从材料选择、常规孔径测量、表面孔径分析、表面修饰工艺等方面对炭膜基体材料进行评述,并依次对炭膜前驱体材料、前驱体涂层、炭化、后处理等关键制备工艺环节进行了总结。     

基于紫外-臭氧辐射的高分子材料表面改性研究进展

随着高分子复合材料的广泛应用,界面性能成为影响其综合表现的重要因素。紫外-臭氧辐射法(UVO)是一种简单经济的表面改性工艺,可激发高分子表面分子链,从而赋予其不同于本体性能的表面特性(如表面润湿性、与其他材料的界面相容性等),也为进一步的界面偶联提供反应位点。本文首先概述了国内外学者在电子、生物医疗等领域中采用UVO工艺改性不同种类高分子材料(聚酯类高分子材料、聚烯烃高分子材料、有机硅高分子材料、合成橡胶、纺织材料)表面的研究现状及相应研究成果;在此基础上,梳理了改性高分子材料表面与不同种类硅烷偶联剂(甲基丙烯酰氧基、环氧基、氨基、巯基硅烷偶联剂)的反应条件及复合材料界面性能;最后,对UVO工艺未来可能的应用空间进行了展望。