金属纳米多层膜概述

纳米多层膜具有很多特殊性能,得到了广泛的应用。阐述了金属纳米多层膜的两种制备方法。大量研究和试验表明,多层膜具有光、电、磁等不同的特殊性能,虽然目前纳米多层膜的应用已经遍及国民生活的很多领域,但仍存在很多待解决的问题。     

自组装技术在水处理中的应用

介绍了自组装单层及其制备方法，论述了有机硅烷系自组装单层材料可吸附水中金属离子和有机污染物，使水质得到净化，并可用于处理果汁、酒中的有害杂质。采用制备的NH2-SAMs／SiO2处理水中残留的杀虫剂simazine（4mg／L）作为探针反应，去除率达到了76．5％。进一步利用固定在基质上的自组装单层诱导生长TiO2和FeOOH纳米膜作为新型光催化水处理材料，讨论了其吸附、光催化降解水中污染物的方法和应用前景。     

聚酰亚胺基纳米氟碳膜的结构和性能研究

利用射频磁控溅射法，以聚四氟乙烯为靶材，在聚酰亚胺(PI)薄膜上沉积纳米氟碳膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)观察了纳米氟碳膜的表面形貌。通过优化放电条件，在PI薄膜上得到了一层致密均匀的由纳米粒子组成的氟碳膜。利用X射线光电子能谱(XPS)研究了膜的结构及其对放电条件的依赖性。结果表明：这种纳米氟碳膜由-CF3，-CF2，-CF-和-C-4个组分构成。水接触角的测量数据表明：在PI基底上沉积纳米氟碳膜可以提高其憎水性能。     

CrAlN/TiAlN 纳米多层膜的微结构及其性能研究

采用磁控反应溅射法制备了不同调制周期的CrAlN/TiAlN纳米多层膜,并通过X射线衍射仪 、显微硬度计、扫描电镜分析了调制周期对多层膜的微结构、力学性能和高温抗氧化性能的影响。结果表明：CrAlN/TiAlN纳米多层膜共格外延生长,呈现CrAlN（或TiAlN）面心立方结构,且呈（111）择优取向;CrAlN/TiAlN纳米多层膜在某些调制周期出现硬度异常升高的超硬度效应;CrAlN/TiAlN纳米多层膜比CrAlN, TiAlN单层膜具有更好的高温稳定性,高温时仍具有较高的硬度。     

CrAIN／TiAIN纳米多层膜的微结构及其性能研究

采用磁控反应溅射法制备了不同调制周期的CrAIN／TiAIN纳米多层膜,并通过x射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜分析了调制周期对多层膜的微结构、力学性能和高温抗氧化性能的影响。结果表明：CrAIN／TiAIN纳米多层膜共格外延生长,呈现CrAIN（或TiAIN）面心立方结构,且呈（111）择优取向;CrAIN／TiAIN纳米多层膜在某些调制周期出现硬度异常升高的超硬度效应;CrAIN／TiAIN纳米多层膜比CrAIN,TiAIN单层膜具有更好的高温稳定性,高温时仍具有较高的硬度。     

超薄纳米薄膜的划痕硬度评价方法及应用

纳米压痕是一种常用的薄膜硬度评价方法.然而,当薄膜厚度10 nm时,该方法难以去除基体对薄膜硬度的影响,因而无法获得薄膜自身的硬度,限制了纳米结构与硬度之间关系的认知,阻碍了超薄纳米结构薄膜的应用.本研究提出一种基于纳米压痕硬度标定下的纳米划痕硬度评价方法,并将其应用于纳米结构碳膜的硬度研究.首先,利用自行设计搭建的纳米刻划装置,通过对比碳膜在纳米划痕和纳米压痕方法下的残余变形深度,分析不受基体影响的临界薄膜厚度,得到纳米划痕深度不受基体影响的临界薄膜厚度.其次,采用压头形状等效接触模型,利用划痕的残余顶角、宽度和深度,通过计算压头前端的接触压力分布得到硅基体的纳米划痕硬度,与纳米压痕硬度标定结果一致.最后,将纳米划痕硬度方法应用在电子回旋共振等离子体溅射方法制备的3种不同纳米结构碳膜上,得到交联结构碳膜和非晶碳膜的硬度分别约为19. 1 GPa和14. 6 GPa,高于硅基体11. 2 GPa的硬度,而石墨烯嵌入式碳膜的硬度约为2. 7GPa.分析不同纳米结构碳膜的刻划机理表明,在sp2含量较高的纳米结构碳膜中,sp3含量并不是决定碳膜力学特性的唯一因素,小尺度、多石墨烯层间交联结构能够有效增加层间的剪切强度,薄膜展现出较好的耐刻划特性.研究结果有助于进一步拓展纳米划痕方法的应用,也为不同纳米结构碳膜的应用提供了理论基础.     

溶胶凝胶法制备纳米TiO2薄膜及其性能的研究

目的 制备纳米TiO2薄膜并研究涂膜层数与催化性能的关系.方法 采用溶胶凝胶法并利用提拉技术制备纳米TiO2薄膜.应用朗伯-比尔定律分析其光催化活性,利用金相显微镜观察单层和多层薄膜的表面形貌,用红外光谱和XRD分析所制备薄膜材料的结构,利用甲基橙溶液研究该薄膜的光催化性能.结果 溶胶凝胶法在500℃的热处理温度制备了结晶良好的锐钛矿相结构的纳米TiO2薄膜材料,晶粒尺寸为40～80 nm;控制提拉速度和加入乙酰丙酮,能使薄膜的缺陷减少;涂膜层数为5层时光催化性能比1层到4层时好,这是由于5层时薄膜表面更均匀、更致密,但是层数增加也使薄膜的内应力增加,致使表面产生裂纹.结论 涂膜层数增加均使TiO2光催化性能得到提高,镀膜层数较少时,膜层较好,5层镀膜时膜层产生了裂纹.     

浅谈自组装膜引导二氧化钛沉积的研究

纳米薄膜或涂层材料已成为现代材料科学的一个重要分支。在此研究了磷酸化功能膜层引导纳米二氧化钛薄膜的沉积生长规律,并在单晶硅表面制备出了与基底结合紧密的纳米尺度的二氧化钛薄膜。在有机硅烷小分子磷酸化的基片上,成功制备了二氧化钛薄膜。利用X-光电子能谱、X-射线衍射仪、原子力显微镜等方法对沉积生成的二氧化钛薄膜进行了研究,...     

Mg/MmM5多层复合薄膜的储氢性能和显微结构研究

用X-ray衍射(XRD)方法研究了磁控溅射制备的MmNi3.5(CoAlMn)1.5/Mg(简写为Mg/MmM5)多层薄膜吸放氢前后的结构变化和储氢性能.XRD表明Mg/MmM5多层膜中Mg层的储氢性能有一定程度的改善,吸/放氢温度分别为473 K和523 K.用透射电镜(TEM)分析方法研究了快速热退火(RTA)处理前后Mg/MmM5多层薄膜的微观结构的变化,Mg/MmM5多层膜中Mg层和MmM5层的结构与衬底的温度和材料本身的性质有密切关系.Mg/MmM5多层膜在400℃经过3 min RTA处理后,Mg层中的纳米晶和柱状晶都有所长大,长大后的纳米晶和柱状晶晶粒尺寸基本相当,约200 nm,纳米晶和柱状晶区界限仍然明显,柱状晶依然保持着沿垂直于衬底表面的[001]方向生长;MmM5层中的非晶层消失,纳米晶得到长大,尺寸约20 nm.     

钛合金微弧氧化电解液及添加剂的研究进展

根据实验研究,介绍了不同电解液体系及其温度对钛合金微弧氧化膜层微观组织结构和性能的影响。分析了不同类型添加剂对膜层性能的作用,提出采用新的复合电解液体系及合理选择纳米、微米级颗粒添加剂是今后钛合金微弧氧化电解液的发展方向。     

纳米复合丙烯酸共聚浆料的制备与浆纱性能

淀粉类浆料,聚乙烯醇(PVA)浆料和聚丙烯酸类浆料是常用的三大类纺织浆料,但由于环保问题,近年来发达国家已经提出禁止使用PVA作为纺织浆料,因而不用或少用PVA仍然是近几年我国纺织浆料的发展方向。纳米复合材料是近年来发展起来的新型材料,聚合物/无机纳米复合材料是将无机纳米结构单元分散于聚合物基体中所形成的复合材料。无机材料具有极好的耐热性、阻燃性、高强度和高刚性,而聚合物材料具有良好的柔韧性,将两种材料在纳米尺度上复合,就可以结合聚合物和无机纳米材料的优点,从而大幅度地提高聚合物的力学性能。将无机材料与丙烯酸类浆料进行纳米尺度上复合制备纳米复合丙烯酸浆料,也有可能提高现有丙烯酸类浆料的浆纱性能。     

纳米技术及其在建筑材料中的应用

论述了纳米材料的定义、分类、制造方法和特性，以及纳米技术在建筑材料中的应用。     

工业级碱式碳酸锌合成纳米ZnO及其在涂料中抗菌性能

以工业级碱式碳酸锌为原料采用沉淀法制备了ZnO粉体,研究了ZnO粉体在涂料中的抗菌性能,并运用XRD、TEM、Raman等手段对其进行表征。结果表明,本实验制得的ZnO粉体为纳米级,其平均粒径为10nm左右,该材料的粒度分布较均匀且纯度较高。ZnO粉体在涂料中有较好抗菌性能,其含量对抗菌效果有一定的影响,其中以涂料中含3wt.%的ZnO既经济抗菌效果又好。     

纳米技术在汽车上的应用与发展研究

纳米技术的发展与应用，对各行各业产生了重要影响。中通过分析纳米汽油、纳米塑料、纳米陶瓷和纳米传感器等在汽车上的应用与发展，展望了纳米技术必将在汽车的制造领域取得新的突破，给人类社会带来一个全新的时代。     

钛纳米改性聚合物防腐涂料的研究

为保护大庆油田三元复合液中油管,以钛纳米改性聚合物为主要原料,研制了钛纳米改性聚合物重防腐涂料.采用透射电子显微镜(TEM)研究了钛纳米改性聚合物平均粒径.采用正交试验法,确定最佳原料配比.采用扫描电子显微镜(SEM)研究了漆膜腐蚀.采用金相显微镜研究了钛纳米改性聚合物在漆膜中的分布.探讨了油管的腐蚀机理和钛纳米涂料的防护机理.实验结果表明:钛纳米含量为6%时,涂料具有最佳的防腐蚀效果,能很好的保护大庆油田三元复合液中的油管,并具有优异的抗化学药品介质的腐蚀性能.     

纳米金属纤维的湿化学法制备技术

纳米金属纤维在微波吸收材料、纤维增强材料、过滤材料等领域得到了广泛的应用.评述了金属阳离子还原法、水热法、模板辅助法、沉淀法、有机凝胶法和静电纺丝法等湿化学法制备纳米金属纤维的原理、工艺与技术特点,讨论了湿化学技术制备纳米金属纤维的优缺点及研究趋势.     

纳米微粒在生物医学领域的应用研究进展

纳米颗粒的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强等这些优异性质,为生物医学研究提供了新的研究途径。文中综述了纳米微粒在生物医学领域中的应用研究进展情况。     

纳米材料的特异效应及应用

纳米材料是一类具有重要理论价值和广阔应用前景的新型功能材料,被誉为21世纪最有前途的材料。本文较详细地介绍了纳米材料的基本结构、量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和纳米技术在建筑材料中的广泛应用。     

磁控溅射AI／Pb纳米多层膜调制结构研究

用磁控交替沉积制备Al／Pb纳米多层膜,运用XPS,AFM,TEM考察表面状况及膜结构．结果表明,实验条件下,当Al层厚60nm时,Pb子层标定厚度从20nm增至30nm,可形成较完整埋层调制结构．随Pb层厚度增加,连续性变好、表面糙度降低,Al层对Pb层表面糙度克服能力提高,改善层状结构完整性．多层膜中Al,Pb子层均存在（111）择优取向特征,由fcc结构的表面自由能最小化引起．     

LiH薄膜制备技术进展

纳米厚度、表面光滑的氢化锂薄膜的制备研究具有十分重要的意义。综述了氢化锂薄膜的制备方法：电阻蒸发法和磁控溅射法。比较研究后认为这两种制备方法制备的氢化锂薄膜,表面粗糙度高,不能达到软x射线多层膜的要求。而脉冲激光气相沉积法可以制备表面超光洁,厚度最小为几个纳米的薄膜,是制备表面光滑的薄膜的一种重要制备方法。