硅橡胶在积污过程中的润湿行为

利用静态接触角法、接触角滞后和HC喷水分级法对自然积污过程中的硅橡胶进行了表面润湿性研究,用粗糙度仪和扫描电镜对样片进行表征分析,研究发现:随着硅橡胶不断的积污,表面粗糙度越大,静态接触角随之也增大,接触角滞后变小,滞后由小到大的顺序是:S3(中污)S4(板结)S1(清洁)S2(轻污)。另外,积污后的硅橡胶表面的润湿特点跟润湿方式有关,如当静态水珠润湿其表面时,表现很好的憎水性,接触角可高达130°以上,当以强烈水流冲击其表面润湿时,表现憎水性较差,憎水分级多数为HC5-HC6。     

粗糙度对金属/金属非反应性润湿体系润湿性能的影响

采用真空座滴法研究了高温下基体粗糙度对金属/金属非反应性润湿体系润湿性能的影响,所选材料体系为AgCu28/Cu。发现粗糙度可显著促进该润湿体系的润湿性能,随着粗糙度的增加,润湿角逐渐减小,最后趋近于一个最小值,而润湿半径随粗糙度线性增加。当金属液体在粗糙表面润湿时,其润湿模型可分为基体表面的粘性流动和微观V型槽内的毛细流动两部分,2种模式下的润湿动力学均符合幂指数规律。基体表面液滴的润湿驱动力符合杨氏方程,在微观V型槽流动时会存在一种额外的毛细管力,使体系最终润湿角变小,从而获得更好的润湿性。     

超声波的传播特性及其对钎料润湿行为的影响

通过ANSYS有限元数值模拟和试验相结合,研究了超声波在固态试件及钎料液滴中的传播特性.结果表明,试件表面的声振动分布不均匀,沿传播方向振幅先增大后减小,再增大,各个峰值位置的间隔约为10 mm.当加载振幅增大时,试件表面上同一位置的振幅也随之变大,且大于所加载的超声波的振幅,但位移场的分布规律不变,表面质点保持着与超声频率相近的振动.钎料液滴内部的声压值随着试件表面振动的增大而增大,当加载振幅超过7.5μm后,钎料液滴内部的声负压值均可达到数万帕.试验观察结果较好地验证了有限元模拟的结果.     

表面润湿作用对涂膜形成过程的影响

运用表面物理化学基础理论涂膜形成过程中的润湿现象作了详尽的分析，并从几个方面阐述了表面润湿作用涂膜形成过程的影响，相应地提出了在涂料施工中常见的影响因素及解决措施。     

Ni、Mn元素对AgCuZn钎料润湿特性的影响

为揭示AgCuZn钎料的润湿铺展特性,研究了Ni、Mn元素对AgCuZn钎料在201不锈钢表面润湿特性的影响.结果 表明,Y1 (BAg45CuZn)、Y2 (BAg40CuZnNi)和Y3 (BAg49ZnCuMnNi)钎料凝固组织均由灰白色的富Ag相和灰黑色富Cu相组成,Ni、Mn元素可细化钎料中富Cu相,使界面区...     

异形微结构表面润湿特性数值研究

目的 通过表面异形微结构设计实现低表面能有机工质的润湿性调控。方法 运用VOF模型针对不同表面能工质液滴在多种异形微结构表面的润湿情况进行仿真研究,着重分析了微结构构型、微结构间距、宽度等几何参数尺寸对液滴润湿行为的影响,提出了微结构表面实现润湿状态转变的临界判别准则。结果 研究发现单层双折返微结构疏液性能远优于单层单折返和单层柱形微结构表面,可以在不依赖表面化学的情况下,实现本征接触角为5°的低表面能工质的超疏水状态。单层柱形微结构在间距100～250μm时,临界本征接触角大于90°。单层单折返微结构在间距100～250μm时,临界本征接触角大于19°。双层异形微结构疏液性明显低于单层异形微结构。结论 相较于单层柱形微结构和单层单折返微结构,单层双折返微结构可以实现对低表面能工质的排斥,液滴在异形微结构间距较大、宽度较小的条件下,也能保持良好的超疏水性。双层异形微结构由于结构尺寸较小,毛细力作用显著,表面疏液性能仅与上层微结构有关,下层结构的能量壁垒失效。除此之外,基于研究内容,利用异形微结构润湿性差异,提出了可实现低表面能液滴定向运输的异形微结构表面。     

复配表面活性剂对无铅助焊剂润湿性能影响的研究

助焊剂中的表面活性剂对于降低熔融无铅钎料的表面张力,增加无铅钎料对母材的润湿性具有重要作用.根据表面活性剂的HLB值和分子量,选取了四种不同类型的表面活性剂.以无水乙醇作溶剂,有机酸作活性剂,加入所选表面活性剂,并添加成膜剂、缓蚀剂等其他成分,配制成助焊剂,用于研究表面活性剂对无铅钎料润湿性能的影响.润湿力测试及铺展实...     

不同类型液体润湿酸刻蚀的6061表面的实验研究

固液界面润湿性与金属表面微观结构、界面能以及表面张力等因素有关.通过酸刻蚀6061铝合金表面制备出具有微米级凹坑结构的粗糙表面.研究表明:随酸浓度的增加,6061铝合金表面形成凹坑的宽度增加.当酸浓度增加至20％时,铝合金表面形成较宽的凸台结构.液态水与熔融态的Sn9Zn-0.75SiC(wt％)钎料在6061铝合金粗...     

阳极氧化铝膜的表面接枝改性及润湿行为

目的通过对阳极氧化铝膜(AAO)表面化学接枝甲基丙烯酸甲酯,改变其表面的粗糙度和分子结构,从而实现AAO膜表面润湿行为的可控。方法采用二步阳极氧化法制备六方柱形的多孔AAO膜,结构高度有序,并对AAO膜表面进行硅烷化(KH-570)处理,采用活性聚合的方法在其表面接枝上甲基丙烯酸甲酯。采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和接触角测定仪对AAO膜及改性后的AAO膜进行了结构表征和润湿行为研究。探讨了阳极氧化的工艺条件及接枝甲基丙烯酸甲酯对AAO膜的形貌和润湿性能的影响。结果 AAO膜孔径在100 nm左右,六边形孔洞分布均匀,并且六边形孔洞垂直于AAO膜表面,孔洞与孔洞平行,通过对其表面接枝甲基丙烯酸甲酯,使得AAO膜的表面水接触角先增大后减小。结论 AAO膜表面的润湿行为,可以通过AAO膜表面化学改性和表面粗糙度共同作用而得以调控。     

润湿角对振动激冷表面晶体形核及剥离的影响

研究了润湿角对LY12铝合金和1Cr18Ni9Ti不锈钢两种材质的激冷振动表面晶体形核及剥离的影响。结果表明,润湿角较大的不锈钢材质激冷振动表面几乎没有形核发生,仅在固-液界面处有晶雨的下落。对于润湿角较小的铝合金材质在固-液界面处也存在晶雨的下落,但是晶体形核行为非常明显,并且长大的晶粒形成游离晶。     

硅橡胶涂料的研究进展

硅橡胶涂料是一种应用十分广泛的多功能涂料。概述了硅橡胶涂料的优点,包括表面能低、机械性能和热性能稳定、耐腐蚀、阻燃等。同时归纳了硅橡胶涂料在改性过程中存在的问题,包括与无机纳米粒子相容性较差,表面处理步骤繁琐等。在此基础上,重点综述了近年来改性硅橡胶涂料在防覆冰、自清洁、阻燃、防腐蚀领域的研究进展。防覆冰硅橡胶涂料改性方式主要有添加纳米粒子改性、添加聚合物改性、对涂层进行表面处理等,同时介绍了表面形貌对结冰机理的影响;自清洁硅橡胶涂料主要通过表面处理、添加纳米粒子或聚合物改性制备;阻燃硅橡胶涂料可以与其他阻燃剂复配使用,同时也能赋予涂覆物自清洁性能;防腐蚀硅橡胶涂料可以通过添加聚合物形成交联网络、添加纳米粒子改性或等离子体氧化制得。针对应用于不同领域的硅橡胶涂料,分别从改性方式的可操作性,添加不同组分对所制备涂料结构与性能的影响,涂料的多功能化等方面进行了归纳,最后展望了硅橡胶涂料未来的研究方向。     

基于LOM技术的硅橡胶模具技术研究

介绍了基于快速成型技术的硅橡胶模具设计技术的特点、实施方法与步骤 ,研究了尺寸补偿、分型方向确定及分型面设计、脱模斜度选取、浇口设计等相关的关键技术     

影响硅橡胶涂层疏水性的因素

目的寻找影响硅橡胶涂层疏水性的因素,并找到相应的提升改进方法。方法以液体硅橡胶为基体,通过燃烧橡胶条熏附、添加纳米SiO2粉末混合和喷洒纳米SiO2粉末附着这三种不同方式,来制备超疏水表面涂层。通过改变纳米粉末的加入方式、加入质量,研究疏水性的最佳条件。并通过光学显微镜测量静态接触角评价表面疏水性能,寻找影响其疏水性的因素。结果最佳的方法为熏烧的烟尘附于液体硅橡胶涂层表面,大多数试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高可达159°,平均值150°,静态接触角提高40°以上;次之为均匀喷洒纳米SiO2粉末,部分试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高为145°,平均值135.5°,静态接触角提高30°~40°;简单搅拌混合的提升效果最差,没有试验样本出现超疏水特性,静态接触角最高可达124°,平均值108.5°,静态接触角只提高5°~15°。结论构建超疏水涂层的关键在于能否成功构建出微纳米的二级微观结构,简单的物理混合、搅拌会使纳米粉末被覆盖掉,无法表现出其特性。涂层的疏水能力与接触周围的实际微观长度有关。     

室温硫化硅橡胶对碳钢电极缝隙腐蚀的抑制作用

在碳钢电极工作面与环氧树脂交界处涂覆一层室温硫化硅橡胶,研究了有、无硅橡胶处理的两种碳钢电极的电化学行为。结果表明,涂覆硅橡胶能够有效避免缝隙腐蚀的发生,提高试验结果的准确性。同时讨论了室温硫化硅橡胶与碳钢电极之间的作用机理。     

具有非垂直结构特征的硅橡胶压制模具的加工

在模具设计中,不可避免会存在一些相对于模具体的较大截面非垂直结构的特征,这些非垂直异形结构特征,给模具制造带来很大的麻烦。以某高压互感器外护套压制成型模具为例,通过分析模具体的组成及上模芯和下模腔的非垂直结构特征,介绍了利用自制工装,解决非垂直结构特征模具加工难题的方法。     

织构参数对复合绝缘子硅橡胶表面疏水性能的影响

为提高硅橡胶复合绝缘子抗污闪及冰闪能力,采用激光雕刻机在其伞裙试样表面加工一系列不同类型的织构,使其具有超疏水性。采用三维形貌仪、SEM观察织构表面形貌特征,采用接触角测量仪、高速摄像机等进行疏水性能分析。分析了织构参数对硅橡胶表面疏水性能的影响,得到各织构疏水性能最佳时的尺寸参数及水滴弹跳性能。结果表明：设计的表面织构可明显改善硅橡胶表面疏水性能;不同织构疏水性最佳时织构高度基本相同,但织构宽度和间距参数不同。凸起织构相较于凹坑织构表现出了更好的疏水性能,其中菱柱织构表面具有最优的超疏水综合特性,能够有效的减少水滴在表面的停留,减少覆冰。     

硅橡胶超疏水涂层的撒粉法制备

当前在橡胶基体上构建超疏水表面的方法大多较为复杂,不易制备,研究一种简单方法是十分必要的。以高温硫化硅橡胶(HTV)为基体,把基体打磨后在其表面覆盖一层聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用表面撒粉法将二氧化硅(SiO₂)粉末均匀撒在未固化PDMS上,固化后制得HTV/PDMS-SiO₂超疏水表面。采用扫描电子显微镜、三维形貌及接触角测量仪对硅橡胶超疏水涂层的微观形貌和疏水特性进行分析。结果表明：HTV/PDMS-SiO₂超疏水表面构建出许多微纳突起粗糙结构,表面粗糙度Sa达到35.695μm;HTV/PDMS-SiO₂超疏水表面的静态接触角平均值达154.5°,相较于原始硅橡胶平均静态接触角112.4°提升了37.5%;液滴体积一定时,液滴接触到超疏水表面后的铺展直径和第一次弹起高度随着滴落高度的增大而增大;液滴滴落高度一定时,液滴铺展直径和初次弹起高度与液滴体积成正比。利用PDMS固化过程结合撒粉工艺构建超疏水微纳结构,可为硅橡胶超疏水表面研究提供一种简单、低成本方案。     

非线性填料掺杂的硅橡胶复合材料电学性能研究

近年来具有非线性介电或电导特性的复合材料在均化电场、抑制空间电荷方面展现出了优异性能和应用价值,为解决高电压输变电系统中电场分布不均与的问题提供了新的方案。为了获得具有理想非线性介电、电导特性的硅橡胶复合材料,本文选取钛酸锶钡(BST)和氧化锌(ZnO)两种典型的非线性纳米材料作为填料,高温硫化混炼硅橡胶作为基体,制备了硅橡胶复合材料,研究了其电学性能,,测试了样品的最高耐受场强以及样品在不同的直流外加场强下的介电和电导特性。结果显示非线性填料的掺杂有助于材料获得更高介电常数、更低的电导率和介电损耗,表明非线性复合材料在高压绝缘领域的具有很好的应用前景。     

Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE无铅钎料润湿性的影响

采用商用水洗钎剂,以铺展面积和润湿角来表征钎料的润湿性能,研究了Ag、RE对Sn-Ag-Cu-RE系无铅钎料润湿性的影响。结果表明,添加微量RE有助于提高其润湿性。在无铅钎料中Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE钎料具有良好的润湿特性,其在铜板上润湿性接近Sn-Pb钎料的水平。