不同厚度聚氯代对二甲苯膜的结晶与性能研究

在真空气相沉积条件下制备厚度分别为0.32μm、2.39μm、7.98μm和17.11μm的聚氯代对二甲苯膜(PC膜),采用X射线衍射仪(XRD)、原子力显微镜(AFM)和纳米压痕仪对不同厚度PC膜的结晶度、表面形貌以及力学性能进行了表征与测试。结果表明,随着成膜厚度的增加,聚氯代对二甲苯薄膜的结晶度提高,表面晶粒尺寸增大,结晶形态更加完整,其表面粗糙度、压入模量和压入硬度呈逐渐增大的趋势。而PC膜表面形貌、力学性能的差异又与结晶度密切相关。     

鲜食葡萄电商悬固包装薄膜的力学性能分析与优化设计研究

目的 针对电商物流包装存在操作繁琐、透气透湿不足、寄递中暴力分拣的问题以及葡萄易落粒损伤的特点,设计一种针对鲜食葡萄的透气透湿性适宜的简便化包装。方法 采用激光打孔调整TPU薄膜透气透湿性,通过力学性能测试选出适宜厚度与孔隙排列方式,根据跌落试验确认TPU薄膜包裹葡萄的最佳凹陷程度,并验证悬固包装的有效性。结果 厚度为0.08 mm、孔隙排列方式为Z形的TPU薄膜有优良的力学性能与透气透湿性,打孔后薄膜水蒸气透过率极显著提高(P<0.01),并且0.08 mm的Z形TPU薄膜凹陷3 cm的悬固包装在610 mm的高度跌落不触底,对葡萄的保护效果良好。纸浆模塑盒可承受400 N以上的力,循环压缩20次后仍有很好的支撑性,通过跌落测试可得悬固包装葡萄的表面损伤指数比袋中袋更小。结论 综合来看,该悬固包装操作方便,打孔后透气透湿性显著提高,与包装箱匹配使用能满足堆码与运输要求,是一种符合包装运输要求的鲜食葡萄电商包装方式,本研究为果蔬类产品的电商包装结构设计提供了新思路。     

钠钙玻璃上Mg2Si薄膜的制备及其电学性质

采用磁控溅射技术和退火工艺在钠钙玻璃衬底上制备了Mg_2Si半导体薄膜,研究了Mg膜厚度对Mg_2Si薄膜结构及其电学性质的影响。在钠钙玻璃上分别溅射两组相同厚度(175nm)的P-Si和N-Si膜,然后在其上溅射不同厚度Mg膜(240nm、256nm、272nm、288nm、304nm),低真空退火4h制备一系列Mg_2Si半导体薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测试仪对Mg_2Si薄膜的晶体结构、表面形貌、电学性质进行表征与分析。结果表明:采用磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上成功制备出以Mg_2Si(220)为主的Mg_2Si薄膜。随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg_2Si衍射峰逐渐增强,薄膜表面更连续,电阻率逐渐减小,霍尔迁移率逐渐降低,载流子浓度逐渐增加。此外,Si膜导电类型和Mg膜厚度共同影响Mg_2Si薄膜的导电类型。溅射N-Si膜时,Mg_2Si薄膜的导电类型随着Mg膜厚度的增加由P型转化为N型;溅射P-Si膜时,Mg_2Si薄膜的导电类型为P型。可以控制制备的Mg_2Si半导体薄膜的导电类型,这对Mg_2Si薄膜的器件开发有着重要的指导意义。     

TPU/PVDC高阻隔共挤膜的制备与改性研究

目的采用共挤复合工艺制备一种高阻隔、阻燃、抗静电、耐磨性好的TPU/PVDC共挤膜。方法根据PVDC和TPU的材料特点,以及2种材料共挤膜的性能要求和应用需求,设计TPU/PVDC五层共挤薄膜结构,采用TPU改性配方设计,使共挤膜具有良好的阻燃性和抗静电能力,运用共挤复合技术,合理设计制备工艺流程,控制工艺中PVDC挤出机各区的加工温度和加工助剂比例,解决PVDC加工中受热易分解的技术难题。结果通过共挤复合工艺优化设计,制备的TPU/PVDC五层共挤薄膜厚度达154.3μm,透湿率可达到0.88 g/(m~2·d),阻燃性可达国标FV-0级,薄膜的撕裂强度为43 N,不可剥离。结论有效解决了PVDC共挤复合中的热分解问题,以及TPU树脂的阻燃、抗静电改性问题,制备的高阻隔TPU/PVDC共挤膜在透湿率、厚度、幅宽、阻燃性、抗静电和强度等方面具有优异的性能,为研制高阻隔复合封套材料提供了技术支持。     

基于AFM的不导电金属铟薄膜的表面微观特征分析

利用电子束蒸发镀膜方法在PAMM上制备了金属铟薄膜,通过方块电阻测量和原子力显微镜(AFM)表面形貌的分析,结果表明:铟薄膜的电阻值随着薄膜生长厚度增加而减小;薄膜生长初始阶段基体表面形成了岛状不连续膜,表面粗糙度随膜厚增加而增加,此时薄膜不导电;当膜层厚度生长到120 nm时,薄膜形成了下层连续上层为小孔洞的结构,表面粗糙度在此厚度附近降低较明显;随着薄膜继续生长,薄膜表面无论是水平方向还是垂直方向,岛与岛相连形成十分光滑的膜层,此时薄膜电阻迅速降低到3Ω,薄膜导通。     

功能氧化石墨烯/热塑性聚氨酯复合材料薄膜的制备及阻隔性能

为了提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔性能,首先,采用溶液成型的方法在涂膜机上制备了功能氧化石墨烯(IP-GO)/TPU复合材料薄膜。然后,利用FTIR、XPS、XRD、FE-SEM、原子力显微镜和氧气透过仪对IP-GO/TPU复合材料的形貌和性能进行了表征。结果表明:IP-GO层间距相对原始鳞片石墨的增加了0.696nm,片层的厚度为1.2nm左右。IP-GO以褶皱层状的形式均匀分散在TPU基体中,并且包覆在复合材料薄膜断口表面。当IP-GO含量为3wt%时,IP-GO/TPU复合材料薄膜的氧气透过率为84.325cm3/(m2·d·Pa),相比纯TPU薄膜的280.973cm3/(m2·d·Pa)下降了70%,阻隔性能明显提高。研究解决了TPU薄膜阻隔性能不佳的问题,为高阻隔聚合物的制备提供了一种思路和方法。     

气体流量对反应磁控溅射氧化铝/PET薄膜阻隔性能的影响

采用直流电源磁控溅射的方法在20μmPET表面沉积氧化铝薄膜,用红外光谱对薄膜成份进行了分析,用MOCON薄膜阻隔性能测试设备对薄膜的透氧率、透湿率进行了测试。结果表明:薄膜上Al-O的峰值强度变化与O2和Ar气流量有关,当O2和Ar气流量分别为9和105mL/min时:Al-O波峰强度最大;制备高阻隔氧化铝薄膜的透明度最佳;所得氧化铝薄膜透氧率比原膜降低15倍,透湿率降低5倍。     

氧化参数对锆合金表面原位薄膜性能的影响规律

通过高温氧化工艺原位形成氧化锆膜技术是提高生物医学植入用锆合金材料使用性能的有效手段。采用扫描电子显电镜(SEM)、表面硬度测试、X射线衍射(XRD)及球盘式摩擦试验等方法研究了氧化温度及保温时间对氧化锆膜性能的影响规律。结果表明:氧化温度与保温时间增加,均会使氧化薄膜厚度增加,其中氧化温度对氧化薄膜厚度影响更大;氧化薄膜中t-ZrO_2体积分数是影响氧化薄膜表面硬度的重要因素,当氧化温度为500℃时,随着保温时间增加,氧化薄膜t-ZrO_2体积分数相应增加,其表面硬度增大;而当氧化温度为550℃时,氧化薄膜的t-ZrO_2体积分数和表面硬度均先增加后降低;获得氧化薄膜厚度、硬度与摩擦性能综合性能最优的参数为氧化温度550℃,保温时间6 h。     

PU纳米纤维表面溅射PTFE防水透湿膜研究

利用射频磁控溅射在聚氨酯纳米纤维膜表面溅射聚四氟乙烯,制备了一种新型的防水透湿薄膜。通过原子力显微镜、扫描电镜、接触角测量仪等对薄膜的表面形貌、浸润性以及透湿性进行了研究。结果表明:溅射后,聚氨酯纳米纤维膜表面出现双重粗糙度,纤维表面出现几十到几百纳米的的小岛型颗粒;薄膜表面的接触角增大至128.6°,5min后接触角只减小了1.5°;透湿量受溅射的影响较小,可达到6760g/m2·24h。     

TPU防水透湿薄膜

TPU是一种新型的环保材料,近几年发展迅速,随着国内TPU弹性体厂家不断地开发新品,一些新型的TPU弹性体逐步的投入市场,防水透湿型产品就是其中的一种,极大的推动了防水透湿TPU薄膜的发展,这种薄膜具有防水透湿功能,被广泛的应用于户外运动服,医用辅料、手术衣等,为了提高薄膜的透湿性,各薄膜厂家也在不断地进行各方面优化调整改进。     

离子交换法制备聚酰亚胺/氧化铝复合薄膜及性能研究

采用离子交换技术以氯化铝溶液为铝源制备出了上下两个表层含氧化铝的聚酰亚胺/氧化铝(PI/Al2O3)复合薄膜。对制备的复合薄膜的形貌、力学性能、热性能和电性能进行了表征和测试,并与纯PI薄膜进行了对比。扫描电镜(SEM)结果显示复合薄膜表面无可见粒子,能谱(EDS)显示复合薄膜表面含有Al元素;力学测试结果显示复合薄膜基本上维持了纯膜优越的力学性能;热失重(TG)表明复合薄膜比纯膜有更好的热稳定性;击穿场强测试结果表明复合薄膜击穿场强由原纯膜的291kV/mm提高到了303kV/mm;耐电晕测试结果表明复合薄膜的耐电晕时间由原纯膜的8min提高到了53min,比原纯膜有了很大提升。     

硅灰石填充保鲜膜的性能研究

为增加保鲜膜透气和透湿性能,以LLDPE/LDPE(质量比75∶25)为基材,以硅灰石为填料,制备了不同处理方式和不同添加量的硅灰石保鲜膜。结果表明:随着硅灰石添加量的增加,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,未经处理的硅灰石填充膜的透气和透湿量明显提高,经偶联剂和酸处理的硅灰石能很好地提高与树脂的相容性,薄膜的拉伸强度和断裂伸长率都高于未处理填充膜,且透气系数和透湿系数与空白膜相比也有明显改善。     

SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜及其特性

采用低压化学气相沉积(LPCVD)系统以高纯SiH4为气源,在p型10.16 cm<100>晶向单晶硅衬底SiO2层上制备纳米多晶硅薄膜,薄膜沉积温度为620℃,沉积薄膜厚度分别为30 nm、63 nm和98 nm.对不同薄膜厚度的纳米多晶硅薄膜分别在700℃、800℃和900℃下进行高温真空退火.通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜进行特性测试和表征,随着薄膜厚度的增加,沉积态薄膜结晶显著增强,择优取向为<111>晶向.通过HP4145B型半导体参数分析仪对沉积态掺硼纳米多晶硅薄膜电阻I-V特性测试发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜电阻率减小,载流子迁移率增大.     

超薄四面体非晶碳膜的结构和性能

使用磁过滤阴极真空电弧(FCVA)技术制备不同厚度的超薄四面体非晶碳膜(ta-C)，研究了表征和测量超薄ta-C碳膜微观结构和性能的方法以及膜厚的影响。使用X射线衍射仪验证椭圆偏振光谱仪联用分光光度计表征膜厚度的可靠性并测量了膜密度；用拉曼谱分析薄膜的内在结构，验证用椭偏联用分光光度计表征sp³ C含量的可靠性；用Stoney^，s公式计算了薄膜的残余应力。结果表明，薄膜的厚度由7.6 nm增大到33.0 nm其沉积速率变化不大，为1.7±0.1 nm/min；根据椭偏联用分光光度计的表征结果，薄膜中sp³ C的含量逐渐减少，拓扑无序度降低，与拉曼谱的表征结果一致；厚度为7.6 nm的超薄ta-C碳膜中p³ C的含量最高；随着厚度的增大薄膜中的残余压应力从14 GPa降低到5 GPa；厚度为11.0 nm的薄膜主体层密度最大，为3070 kg/m³，致密性较好；厚度对薄ta-C碳膜表面粗糙度的影响较小。用椭偏和分光光度计测量超薄ta-C碳膜的厚度和表征显微结构是可行的，X射线反射法可用于测量超薄ta-C碳膜密度和表面粗糙度，但是对薄膜的质量要求较高。     

纤维素/木质素微球抗紫外薄膜制备与性能研究

随着包装工业的快速发展和人类社会对环保要求的提高,功能性且可生物降解的包装膜材料越来越受到人们的重视.然而,目前市场上的可降解包装膜材料由于成本较高、力学性能差以及耐水性低而限制了其发展.采用自组装方法制备木质素微球,并将其沉积在纤维素膜表面,制备出一种新型纤维素基抗紫外薄膜材料.通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和激光共聚焦电子显微镜对薄膜的表面性能进行研究.利用抗张实验和紫外透光率测试对纤维素基功能薄膜的力学性能和抗紫外性能进行表征.结果表明:自沉积木质素微球在纤维素膜表面分布均匀,尺寸为1～2μm;纤维素薄膜疏水改性后有助于木质素微球的沉积,且沉积量随着木质素质量浓度的增加而增大.由于木质素微球的引入,纤维素复合膜的抗张强度比对照样增加22％,同时其对UVB屏蔽效果可达94％.     

Ag反射膜厚度对PbTe热电薄膜性能的影响

采用真空蒸发法制备相同厚度的PbTe薄膜,再利用RF磁控溅射法在上面制备不同厚度的Ag反射膜,采用XRD、SEM、FTIR和四探针法分别对制备样品的物相组成、表面形貌、透射率和电阻率进行测试,结果显示,所制备的薄膜具有明显的〈100〉方向择优取向,呈多晶结构,随着反射膜厚度的增加,薄膜结晶性能先降低后增加;晶粒尺寸增加,表面粗糙程度先降低后增加;薄膜光学性能在一定膜厚范围内,随着反射膜厚度的增加透射率降低,超过一定膜厚时,透射率降为零;随着反射膜厚度的增加,电阻率呈先急剧降低后缓慢降低的趋势。     

聚合单体对制备SiOx高阻隔性薄膜性能的影响

论述在食品包装保质保鲜方面,对普通包装基材PET、BOPP等表面采用等离子体化学气沉积一层纳米级透明的SiOx层高阻隔层.实验采用13.56MHz的射频等离子体装置,分别以四甲基二硅氧烷(TMDSO)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)为单体、氧气为反应气体、氩气为电离气体,在载玻片、单晶硅片、PET、BOPP等包装基材上沉积硅氧阻隔膜.比较了不同单体在制备氧化硅阻隔膜时各种工艺参数影响.通过傅立叶红外谱仪(FTIR)分析,扫描电子显微镜(SEM)表征,研究沉积膜的化学组成和结合状态;采用透湿测试仪测试薄膜的透湿性能,研究工艺参数的变化、表面的结构变化、形貌改变等对薄膜的阻隔性能影响原因.     

氧化钽薄膜表面形貌和光学性能的研究

本文采用电子束蒸发配以Kaufman离子源产生的氧离子辅助沉积了Ta2O5薄膜,用原子力显微镜（AFM）表征了薄膜的表面形貌、表面粗糙度,探讨了Ta2O5薄膜在此工艺下的表面质量.用分光光度计测试了不同厚度下薄膜的透射率,计算出了其折射率.实验及分析结果表明：所制备的Ta2O5薄膜表面平整度高,是弱吸收薄膜,随薄膜厚度的增加短波截止波长向长波方向略有漂移;折射率随膜厚的变化不大,此制备工艺的可重复性强,制备薄膜性能稳定;薄膜表面粗糙度随膜厚的增加而增加,但是增加不大,所制备Ta2O5薄膜是理想光学薄膜;离子束的加入,使得薄膜表明形貌变化更加复杂,打破了热蒸发制备薄膜的柱状生长模式.     

膨体聚四氟乙烯微孔薄膜的透湿性

采用干燥剂法系统测试了ePTFE微孔薄膜的透湿情况,分析了透湿性影响因素,得出以下结论:在实验范围内,ePTFE薄膜的孔隙率、孔径和厚度等结构参数对透湿速率影响较小,透湿的主要影响因素是环境温度和湿度。在相同的湿度下,环境温度对透湿量和透过系数的影响显著,并随温度提高急剧增加;在相同温度下,透湿量随湿度的增加而增加,而透过系数变化不大。     

基于静电纺丝技术的防水透湿层压织物的研究

将聚酯(PET)和聚氨酯(PU)静电纺纳米纤维膜热压在普通织物上,得到的层压织物具有很好的性能。对层压织物进行透气性、透湿性以及耐静水压等性能测试,结果显示,层压织物的性能随着静电纺纳米纤维膜的种类和厚度的不同而有差异。纳米纤维层压织物具有优良的透湿性能,透湿量可达9727.843g/(m~2·d),阻气值不低于14.6kPa/(s·m),且具有很好的手感。