利用低压氧化处理方法实现铜表面的超疏水改性

通过化学反应和低气压氧化两步法,在不用低表面能有机物修饰的情况下,在铜表面成功制备了一层超疏水薄膜,其表面的接触角可达到151°,滚动角小于10°。用扫描电镜、接触角测量仪、X射线衍射仪、能谱分析等技术对超疏水表面进行了表征和分析。X射线衍射结合能谱分析表明,铜表面的花状结构为氢氧化铜,底层为氧化铜和未分解的氢氧化铜的混合组织。扫描电镜对铜表面形貌观察显示,该表面存在微米-纳米尺度双层复合结构:上层为花状结构,底层为纳米片状结构。研究显示双层的微纳复合结构和表面花状结构的分布密度是形成超疏水的关键因素。     

铜基高梯度润湿表面的构建与表征

通过向垂直放有铜片的烧杯中滴加Ag NO3溶液,在铜片上制备出水接触角从平整铜表面的90.8°升至151.4°的梯度润湿表面;结合前期以碱辅助氧化法制备亲水区间的梯度润湿表面,实现了在无低表面能物质修饰时,构建从超疏水(151.6°)至超亲水(3.7°)的高梯度润湿铜表面。制得的润湿性梯度在近100℃的水浴中浸泡10 h,各点的接触角变化最大不超过10°。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等对样品表面形貌演变和结构进行分析,表明在铜表面分别沉积具有相对疏水的银粒子和亲水特性的氢氧化铜粒子,并形成合理的粗糙结构,可使铜片分别达到超疏水和超亲水状态,从而形成高梯度润湿铜表面。由于平整的银表面和氢氧化铜表面的水接触角分别为72.8和62°,这也从另一侧面说明亲水与疏水的界限在65°可能更加合理。     

微纳分级结构ZnO-氟碳树脂超疏水表面的制备研究

超疏水表面具有特殊的微纳分级结构和自清洁、防污染等优异性能,国内外对其有着广泛的研究和应用。利用硝酸锌和氢氧化钾共沉淀的方法制备出海胆型微-纳分级结构的氧化锌(ZnO)粒子,然后用氟碳树脂衍生物对其进行疏水化接枝改性,最终制备了超疏水表面。利用X射线衍射仪对制备的产物进行物相分析,利用扫描电镜和动/静态接触角分析仪表征ZnO的微观形貌及疏水表面的接触角。结果表明,微纳分级结构的ZnO粒子经氟碳树脂改性后具有优异的疏水性能,所制备的疏水表面的水静态接触角能够达到(156±1)°,接触角滞后低至3°。该方法简单易行,适合工业化生产。     

铝合金基体超疏水表面的制备及防冰霜性能研究

用化学刻蚀法构建铝合金基体二元三维微纳米表面结构,再经棕榈酸修饰,制备了仿生超疏水表面。水滴与表面接触角达157°,滚动角3°。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征其形貌和表面元素;并测试其防粘附性能,防结冰和结霜性能。结果表明,其疏水机理与Cassie模型相符,超疏水性能和防粘附性能良好,且结冰时间长,结霜量少。     

基于铸铝微弧氧化构筑超疏水表面及工艺优化

为了提高铸铝表面的防腐蚀和防污能力,通过微弧氧化在铸铝表面原位生长出均匀分布的氧化铝陶瓷膜层,采用长链氟硅烷对微弧氧化陶瓷膜层进行修饰,制备了接触角大于150°的超疏水表面。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)研究了铸铝微弧氧化陶瓷膜结构和表面形貌,并测试了长链氟硅烷修饰对铸铝以及微弧氧化铸铝表面接触角的影响,探讨了铸铝微弧氧化陶瓷膜层的长烷链氟硅烷修饰机理。通过正交试验确定了正向电压为480 V,占空比为50/50,微弧氧化时间为15 min时,生成的微弧氧化陶瓷膜层具有较为连续和致密的微米级突起结构,经十三氟辛基三乙氧基硅烷修饰后获得接触角高达162.6°的超疏水表面,并且具有一定的持久性和稳定性。     

铝合金超疏水表面的制备和包装应用探讨

通过铝合金与铜盐溶液发生置换反应,再采用低表面能的硬脂酸进行修饰,使铝合金表面具有了超疏水性能。用扫描电镜(SEM)对置换后的铝合金表面进行了表征,结果表明,置换后的表面具有微纳米结构,该结构对超疏水性能的产生起关键作用。同时,研究了置换时间及铜盐溶液配比对铝合金表面疏水效果的影响。通过该置换法可制备出超疏水效果较好的铝合金表面,接触角可达到161.9°,滚动角为4°,该表面在包装领域具有广泛的应用前景。     

超浸润性金属丝网的制备及工艺优化

为拓展三维丝网的应用,强化其微结构作用效果;通过采用直接氧化法和液相、气相沉积成功制备超浸润性Cu丝网(200PPI)。利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、接触角仪及高速摄像分别对丝网的结构、形貌及浸润性进行表征,并获得膜层的最佳制备工艺。结果表明:曲面丝线上的超亲水膜层呈现为单层微米尺度的刀片花结构,液滴在此表面上的铺展速率可达3.5m/s;经液相、气相沉积方法对其氟化处理后,超亲水丝网成功改性为超疏水丝网;并证明试样在96℃氧化液中氧化15min、液相沉积30min、180℃下热处理20min可获得大于150°的超疏水性能。     

可降解超疏水聚乳酸塑料薄膜的制备及性能研究

采用相分离法,以可降解聚合物聚乳酸(PLA)和聚碳酸亚丙酯(PPC)为原料制备超疏水塑料薄膜,研究原料配比、溶剂处理温度、溶剂处理时间等对塑料薄膜疏水性的影响。结果表明:当PLA质量分数为70%,在50℃下二甲基亚砜(DMSO)处理25min后制得的塑料薄膜接触角为155°,呈超疏水性。该薄膜具有良好的降解性能,强制降解条件下,5d降解率达到34.13%。扫描电镜照片显示塑料薄膜多孔并具有蜂窝状结构,具有粗糙的表面形貌。进一步采用低表面能的含氟丙烯酸酯树脂对其进行表面修饰,表面修饰后塑料薄膜接触角提高到164°。     

纯钛基体长效超疏水表面的低成本制备

为降低钛基上超疏水表面的制备成本,提高超疏水表面的耐久性能,以喷砂-阳极氧化法在纯钛基体上构造微纳复合粗糙结构,并使用商用氟碳罩光漆直接对其进行修饰获得超疏水性表面。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR),场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和接触角测试等技术对超疏水性表面的化学组成、表面形貌、润湿性和表面耐久性进行了研究。结果表明:喷砂处理在钛基表面构筑微米级凹坑,阳极氧化通过形成网状氧化膜在钛基表面构造纳米级结构,氟碳罩光漆修饰该微纳复合粗糙表面后,为表面引入大量含氟基团,使其获得超疏水性能。超疏水性表面与纯水的静态接触角达162°±2.3°,滚动角为2.1°±0.2°,具有优异的环境耐久性。     

MB8镁合金疏水/超疏水表面制备与微摩擦特性研究

通过微弧氧化技术在MB8镁合金表面形成微细表面结构,再利用自组装方法在微弧氧化层表面制备1H,1H,2H,2H-全氟葵烷基三氯硅烷(FDTS)自组装分子膜。采用扫描电镜、表面粗糙度仪、X射线衍射仪、表面硬度仪、接触角测量仪和UMT-2型摩擦磨损试验机评价膜层形貌结构、力学特性、润湿性及其微摩擦学特性。结果显示,镁合金表面经微弧氧化处理和自组装分子膜修饰后,表面润湿性经历了由亲水到超亲水再到超疏水的转变过程。超疏水表面的获得是由微弧氧化处理得到的表面粗糙结构和低表面能物质自组装分子膜共同作用的结果。对试样进行摩擦磨损测试的结果显示,致密层和疏松层以及经自组装分子膜修饰后的膜层均具有比镁合金基底更好的抗磨性能;基于自组装技术制备的疏水、超疏水表面形成的边界润滑膜在一定载荷条件下均能有效地减少基底的摩擦系数,边界润滑膜失效后,基底表面特性占主导地位。     

瓦楞原纸缠绕瓦楞辊顶端包角的计算

从瓦楞成型过程和原纸的最大张力着手,指出了计算瓦楞原纸缠绕瓦楞辊总包角的重要性。讨论了总包角的计算方法及齿形参数对包角的影响。     

Determining the Errors of an Angle Digitizer Containing a Two-Phase Angle Sensor

A method is considered for determining the error of a tracking angle digitizer with two-phase angle sensor not requiring the use of high-precision angle-measuring devices or devices for exact definition of the angular velocities of those angle sensors. The method provides immediate, clear, and complete monitoring of the conversion errors in real time with simple equipment of analog type.     

The relation between the distribution of dihedral angles and the wetting angle during liquid phase sintering

This study presents a Monte Carlo method to simulate the effect of the wetting angle on a dihedral angle distribution and on a degree of the grain boundary penetration of a liquid phase during liquid phase sintering. For the high probability for wetting, the number of the grain boundary penetration of a liquid phase increased while the wetting angle decreased and a few bonded grains maintained a stable grain boundary with high dihedral angles. This finding contradicts the classical prediction that smaller values of mean dihedral angles produce superior wettability.     

车轮定位角对操纵稳定性指标影响的定量研究

 车轮定位角的存在会使轮胎的受力状态发生变化,引起车轮的侧滑,从而改变车辆的性能,因此有必要定量地研究车轮定位的前束角、外倾角对操稳性能影响．一方面,从车轮侧滑来解释前束、外倾对转向特性的影响．另一方面,从考虑前束变化的车辆双轨模型推导公式来从理论上详细阐明前束、外倾与转弯半径的关系．然后,通过仿真,分析了不同轮胎载荷状态下的前束角、外倾角．最后,基于上述分析,具体定量地研究前束角、外倾角对车辆稳态和瞬态操纵稳定性指标的影响大小和趋势,并得到稳态及瞬态特性指标与车轮定位角的定量关系,结果与理论分析一致,为车轮定位角的精确设计奠定了基础．     

由园弧的起始角和园弧中心角确定园弧的BOX

本文在分析园孤的始点和终点的坐标值的基础上，确定ＢＯＸ的绝大值和绝小值。     

改进 ICVI工艺制备 C/C复合材料的基体织构研究

利用偏振光显微镜(PLM)和高分辨透射电镜(HRTEM)从微米到纳米尺度研究了改进等温化学气相沉积(ICVI)技术制备的C/C复合材料基体热解炭织构和精细结构特征.结果表明:纤维周围有3层不同织构的热解炭,由纤维向外,分别为光滑层、粗糙层和暗层.基体与纤维之间以及不同织构基体间的界面结合较好,高织构热解炭内有微裂纹存在,并且裂纹在界面处终止扩展,或以桥连的形式扩展.不同织构热解炭在HRTEM下晶格条纹的近程和长程的择优取向度有明显区别.     

钢筋混凝土板裂缝开展角的计算方法

本文研究了钢筋混凝土板固定角（α２）、裂缝开展角（α＇）、转动角（α）和钢筋角（αｓ）之间的关系,建立了钢筋混凝土板的平衡方程、协调方程以及钢筋和混凝土的本构方程,提出了钢筋混凝土板裂缝开展角的计算方法．通过两块板的计算结果与试验结果的比较,本文提出ｒ计算方法的可靠性得到了验证．     

带偏角环形聚能装药射流汇聚性能研究

利用LS-DYNA软件对带偏角环形聚能装药射流的二次汇聚进行了数值模拟,研究了汇聚射流的质量和环形药型罩的锥角对射流汇聚性能的影响,并进行了试验验证。结果表明:带偏角环形聚能装药可提高药型罩材料转化为射流的转化率,增大射流的连续拉伸长度和头部速度,增强射流的稳定性;二次汇聚射流头部速度随着药型罩锥角的增大而减小,头部直径随着锥角的增大而增大;对于偏角为15°的药型罩,当锥角为40°时产生的汇聚射流头部空腔较小,破甲能力较好。研究结果可为环形聚能装药的工程设计提供参考。     

The relation between compressive strength of carbon/epoxy fabrics and micro-tow geometry with various bias angles

In this paper compressive tests of carbon/epoxy (plain weave, 3k) fabric composites were performed to investigate the relation between compressive strength and various bias angles and shear angles. Compressive properties such as chord modulus and maximum strength of the fabric composite materials are essential to analyze the drape behaviour and estimate the quality of the final products. Various specimens with different bias and shear angles which were fabricated by using autoclave de-gassing moulding process were prepared to estimate the strength and chord modulus with respect to the bias and shear angle variations. The stacking sequences of the compressive test specimens are [0]_10T, [15]_10T, [30]_10T and [45]_10T for bias specimens and [±37]_10T, [±32]_10T, [±28]_10T, [±22]_10T for sheared specimens. Micro-tow structures were observed to correlate the fabric compressive strength with crimp angle. Anti-buckling rig was involved to prevent specimens from buckling during the compressive tests. The compressive test was performed with 1.3 mm/min strain rates. Compressive test results were compared with calculation results. Facture modes which were classified in two different modes were analyzed using microscopic observation.     

疏水/超疏水船用铝合金表面制备及其耐久性

采用溶胶-凝胶法将SiO2纳米粒子涂覆在抛光和经激光刻蚀的船用铝合金表面,制备疏水/超疏水铝合金表面。利用使试样负载并在砂纸上摩擦滑行的方法测试疏水/超疏水表面的耐久性,结果表明:抛光表面的接触角随SiO2浓度的增高而增大,最大可达150.8°,但表面对水滴具有强黏附力。当摩擦滑行距离达到10m时,接触角小于铝合金表面原始接触角72.3°;激光刻蚀的网格和点阵微结构表面既具有超疏水特性又呈现出低黏附力;且网格表面的接触角更大,最大达155.4°,滚动角更小,最小仅为0.34°。当摩擦滑行距离达到10m时,表面依然疏水,且网格微结构的耐久性更强。