硬质阳极氧化制备多孔疏水膜

采用硬质阳极氧化技术在铝合金表面制备了微米多孔多级复合结构氧化膜层,研究了多孔结构膜层疏水特性。通过电子显微镜和接触角测量仪分析发现,不同孔结构参数具有不同接触角疏水特性。当获得致密、更小尺度的多级微孔结构时,可以增加表面空气在三相界面中所占的比重,在不进行低能材料修饰情况下,使其表面静态水接触角增加,最大可达到130 o,该结果可以为阳极氧化工业应用提供一定实验参考。     

多孔微球/纤维复合聚苯乙烯膜表面浸润性研究

采用静电喷涂法,通过调节PS/THF溶液的浓度制备了不同表面结构的PS膜,并通过场发射扫描电镜和静态接触角测定仪对膜表面结构及表面浸润性进行了研究。结果表明,PS/THF溶液的浓度是影响PS膜表面形貌的重要因素,而固体表面的化学组成和微观几何结构对固体表面浸润性起着重要的作用。在PS/THF溶液的质量分数为1%和10%条件下制得的PS膜表面,分别具有平滑和无孔微球与纤维复合的结构,表面接触角分别为96.2°和98.7°,具有疏水特性;而质量分数为5%时所制备的膜表面,具有多孔状的微米颗粒与纳米纤维相复合的粗糙结构,表面接触角高达153°,具有超疏水特性。此外溶剂的挥发性和极性也对表面形貌的变化也起着重要的作用。     

多孔微球/纤维复合聚苯乙烯膜表面浸润性研究

采用静电喷涂法,通过调节PS/THF溶液的浓度制备了不同表面结构的PS膜,并通过场发射扫描电镜和静态接触角测定仪对膜表面结构及表面浸润性进行了研究。结果表明,PS/THF溶液的浓度是影响PS膜表面形貌的重要因素,而固体表面的化学组成和微观几何结构对固体表面浸润性起着重要的作用。在PS/THF溶液的质量分数为1%和10%条件下制得的PS膜表面,分别具有平滑和无孔微球与纤维复合的结构,表面接触角分别为96.2°和98.7°,具有疏水特性;而质量分数为5%时所制备的膜表面,具有多孔状的微米颗粒与纳米纤维相复合的粗糙结构,表面接触角高达153°,具有超疏水特性。此外溶剂的挥发性和极性也对表面形貌的变化也起着重要的作用。     

白铜超疏水表面的构建及耐蚀性能的研究

超疏水膜具有良好的防腐蚀性能,能够有效地延长金属制品的使用寿命,提高经济效益.选取白铜作为研究对象,采用化学刻蚀氧化自组装法进行超疏水膜表面的制备.通过交流阻抗和极化曲线法,在模拟海水条件下,利用三电极体系对超疏水表面的耐蚀性能进行了研究和测定.结果表明,所制备的白铜超疏水表面的接触角达到了154°,在3.5%的NaCl溶液中的缓蚀效率有99.1%,具备较高的超疏水性能和耐蚀性能,且其表面具有微纳米级的树枝状结构.     

锌合金表面疏水ZIF-67膜的制备及其耐腐蚀性研究

通过溶剂热合成方法,在锌合金表面制备了具有耐腐蚀性的ZIF-67膜.用X-射线衍射和扫描电镜对膜的晶体结构和表面形貌进行表征.通过接触角测量对合成膜表面的疏水性进行测定,结果表明:合成膜的接触角大于90°,说明合成的膜表面具有疏水性能.动电位极化测试显示疏水膜的存在降低了锌合金的腐蚀电流密度,交流阻抗谱的测试结果也显示了疏水ZIF-67膜可以提高锌合金在NaCl溶液中的耐腐蚀性.采用划格法测定了疏水膜与基体间的结合力.根据附着力GB/T 9286—1998的分类标准,ZIF-67膜的附着力可以定为0级,说明ZIF-67膜与基体间有良好的结合力.     

一步溶液浸泡法制备超疏水铝

基于一步溶液浸泡法制备出超疏水性铝材,扫描电子显微镜和接触角测量仪对铝材表面分析表明,铝表面形成微-纳复合结构,且接触角升高到158°和滚动角低于5°。经红外光谱分析可知,铝表面形成了疏水性十四酸铝。实验发现十四酸溶液中混合溶剂(乙醇和水)的比例对超疏水表面的形成起着关键性的作用。     

阳离子和两性表面活性剂对石英接触角的影响

利用座滴法研究了不同结构阳离子表面活性剂十六烷基羟丙基季铵盐和两性离子表面活性剂十六烷基羟丙基羧酸甜菜碱在石英表面形成的吸附膜对固体表面润湿性的影响,并考察了不同类型电解质对其接触角的影响趋势。结果表明,阳离子表面活性剂通过静电作用在石英表面形成单层吸附膜,低浓度时接触角数值较高;高浓度时通过疏水作用形成双层膜,接触角陡降。两性离子表面活性剂通过较弱的Lifshitz-van der Waals作用力在石英表面吸附,接触角随浓度增大通过一个极大值,较大的分子尺寸不利于形成双层膜结构。电解质的加入对于两性离子表面活性剂体系影响不大,但能明显降低阳离子体系的接触角。     

纳米复合电沉积制备钢基超疏水表面工艺探究

为解决钢基表面超疏水制备工艺复杂、制备成本昂贵、制备效率低等问题,同时避免使用过往单因素分析方法,本文运用纳米微粒复合电沉积理论,提出了一种在船用Q235基材上制备Ni-n SiO_2超疏水复合镀层的新工艺。通过对基础实验设备的改进,结合复合电镀以及复合电刷镀工艺的优点,在基材上构筑了适合超疏水性能的微纳米双重粗糙度结构。通过正交实验法和极差分析对制得的样板进行分析,得到了优化的制备工艺参数。最终,当电流密度为30 A/dm~2,阳极速度6 m/min,沉积时间3 min时,可制备出接触角为159.96°的超疏水表面。     

对含铁料液的减压膜蒸馏处理

采用自制PVDF疏水性中空纤维膜组件对模拟含铁废水进行减压膜蒸馏处理,设计三因素三水平正交实验,研究料液中铁离子浓度、pH值以及含盐率对膜蒸馏过程的影响.通过监测膜蒸馏实验前后膜丝内表面形貌、元素组成及接触角变化,对膜蒸馏过程中的膜污染及膜亲水化现象进行初步探讨.实验结果表明:铁浓度、pH值及含盐率对膜通量的衰减均有显著影响,pH值影响最大,铁浓度次之,含盐率最小;膜蒸馏实验后膜丝表面有污染物聚集,XPS结果显示出现了新元素Na和Fe,其质量分数分别占到了3.6%和7.0%,而且膜丝内壁的接触角从实验前82°降到72°,说明疏水性能有下降趋势.     

铝模板诱导玻璃的光学及润湿性能

为了提高玻璃的透过率,减小其接触角,采用铝诱导方法,用磁控溅射仪在玻璃表面制备铝膜,铝膜经不同温度退火成为铝颗粒,铝颗粒与玻璃反应,脱除氧化铝和残余铝后制得陷光结构.借助SEM、紫外-可见分光光度计、接触角仪等,研究了铝薄膜退火温度对玻璃表面陷光结构、光学性能、润湿性能的影响.结果表明:通过调整铝薄膜的退火温度,制备了不同的陷光结构,150℃退火样品在480~680 nm波长内透过率达到94%,200℃退火样品的表面接触角减小为8.6°.     

7475铝合金与TC18钛合金接触腐蚀研究

为了研究7475铝合金接触腐蚀性能,测定了7475铝合金和TC18钛合金组成的电偶对的电偶电流,利用扫描电镜和光学显微镜对腐蚀表面形貌和深度进行分析,研究了7475铝合金和TC18钛合金在使用中接触时产生电偶腐蚀的敏感性.结果表明:7475铝合金不同表面处理状态与TC18接触时,7475铝合金与TC18接触腐蚀严重,电偶腐蚀的敏感性为C级.7475阳极化与TC18阳极化处理后接触腐蚀敏感性降低,电偶腐蚀的敏感性为A级,对7475阳极化后进行涂漆可进一步降低电偶腐蚀电流.     

航空用钛合金表面处理工艺参数优化

采用正交试验法对航空业最常用的钛合金Ti-6Al-4V表面阳极处理工艺参数优化进行了研究,得出的最佳工艺参数为:溶液浓度250 g/L,处理时间15 min,直流电压10 V,温度25℃.通过阳极化处理,在钛合金表面形成了一层褐色、致密、多孔的氧化层,增加了合金表面积,促进了胶接表面与胶层的机械咬合,增强了胶接强度.力学实验证明,胶接试样的剪切强度可达34.54 MPa.     

Ni-SiC纳米复合电镀工艺研究

针对镀液中阴极电流密度、镀液温度以及极板间距,对Ni-SiC纳米复合镀层显微硬度的影响进行了研究.采用正交实验法对各工艺参数进行了优选.并且利用扫描电镜（SEM）对复合镀层的表面形貌及截面形貌进行了观察和分析.结果表明,Ni-SiC纳米复合镀层较纯镍镀层表面平整光滑,显微组织均匀、致密,并且其显微硬度也有明显提高.     

Al涂层对Ni基合金高温氧化性能的影响

为了研究Al涂层对Ni基合金高温氧化性能及氧化机理的影响,采用磁控溅射方法在Ni基合金表面制备了Al涂层,在600℃下对涂层进行了真空扩散退火和预氧化处理,并研究了涂层在1 100℃下的高温氧化性能.利用扫描电子显微镜和能谱仪分析了氧化膜的截面形貌及组成.结果表明,Ni基合金氧化动力学曲线近似服从抛物线规律,且合金的氧化增重最大.经过1 100℃高温氧化后,Ni基合金表面形成三层氧化膜,外层为Ni O、Cr_2O_3、Al_2O_3的混合氧化物和少量尖晶石氧化物,中间层主要为Ni的氧化物,内层为Al_2O_3.Al涂层试样的氧化增重相对较小,表明Al涂层在一定程度上提高了Ni基合金的抗氧化性能.     

Microstructure and Oxidation Resistance of V Thin Films Deposited by Magnetron Sputtering at Room Temperature

Vanadium films were deposited on Si(100) substrates at room temperature by direct current (DC) magnetron sputtering.The microstructure and surface morphology were studied using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscope (AFM).The oxidation resistance of films in air was studied using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and transmission electron microscopy (TEM).The results showed that the amorphous vanadium film with a flatter surface had higher oxidation resistance than the crystalline film when exposed to atmosphere.The rapid formation of the thin oxide layer of amorphous vanadium film could protect the film from sustained oxidation,and the relative reasons were discussed.     

恒流阳极氧化0Cr25Al5的组织及抗氧化机理

采用恒流阳极氧化法,在铁铬铝表面制备抗氧化绝缘膜。对0Cr25Al5分别进行恒流0.2 A/dm2、0.4 A/dm2阳极氧化50 min,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段观测了氧化膜的显微组织并进行表面形貌分析,探讨不同电流密度对阳极氧化膜表面形貌的影响。结果表明:恒流0.4 A/dm2阳极氧化时,绝缘膜层主要由Al2O3和Cr3O4组成,其表面致密平整,裂纹较少,显著地提高了铁铬铝合金表面抗氧化及绝缘性能。     

β钛合金微弧氧化膜制备及其在人体模拟液中腐蚀性能研究

采用微弧氧化技术在TiNbZrFe合金表面制备出含钙磷成分的多孔氧化膜,通过人体模拟液浸泡的方法诱导生成羟基磷灰石,并利用电化学阻抗谱（EIS）研究其在人体模拟液中浸泡不同时间后的耐腐蚀性能．结果表明,经400V电压微弧氧化后TiNbZrFe合金表面氧化膜的形貌与成分达到最优化,且明显有α-Ca3（PO4）2 相生成;α-Ca3（PO4）2 相能够起到良好的诱导生成羟基磷灰石（HA）的作用,在人体模拟液中浸泡1d后,通过XRD检测出有HA相生成,导致微弧氧化膜层表面的微孔被诱导生成物覆盖填充明显,较小微孔完全消失;随着浸泡时间的延长,经过微弧氧化膜诱导生成的HA涂层不断增厚,EIS结果表明其具有良好的隔绝渗透作用,能够阻碍腐蚀性介质在溶液和金属界面之间扩散和迁移,从而起到保护基体抗腐蚀的作用．     

铝合金表面油胺/微弧氧化复合膜层的耐磨性

为提高铝合金表面耐磨性能,采用微弧氧化(MAO)技术在硅酸盐电解液中对2024铝合金进行表面处理,制备微弧氧化陶瓷层;然后通过浸泡法在陶瓷层表面覆盖一层油性涂层,形成复合膜层,以期提高铝合金表面耐磨性能。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别观察复合膜层的表面形貌及物相组成;利用原子力显微镜AFM测试复合膜层的表面粗糙度;利用摩擦磨损试验仪分析复合膜层的摩擦系数。在SEM的观察下复合膜层比微弧氧化陶瓷层更为平整。另外,AFM的结果显示复合膜层的表面粗糙度比微弧氧化陶瓷层降低了73%左右;摩擦磨损检测显示复合膜层的摩擦系数在0.1左右,波动幅度较小,而微弧氧化陶瓷层和铝合金的摩擦系数达0.4左右,波动幅度较大。     

磁控溅射参数对钛薄膜结构及阳极氧化的影响

采用直流磁控溅射的方法在导电玻璃(FTO)上制备柱状晶结构的钛薄膜,研究了磁控溅射电流和基底温度对溅射钛薄膜微观结构的影响,分析了柱状晶结构对后续阳极氧化TiO2纳米管结构的影响.利用场发射扫描电镜观察样品的形貌,X射线衍射(XRD)分析样品的晶型结构.结果表明,随着磁控溅射电流的增大,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度先增大后减小,溅射电流过大过小都会降低薄膜的致密度;在300～450℃的温度区间,随基底温度的升高,钛薄膜的晶粒尺寸增加,致密度增加,柱状晶结构更均匀.将磁控溅射获得的钛薄膜进行阳极氧化处理,结果发现:排列致密的柱状晶钛薄膜有利于生长TiO2纳米管.     

电流对钛合金微弧氧化合成生物陶瓷膜的影响

提出了一种直接合成羟基磷灰石的方法,采用微弧氧化技术,在钛基体表面生长出一层致密的、结合良好的羟基磷灰石生物陶瓷膜,考察了微弧氧化电流对生成陶瓷膜的影响。并借助XRD、SEM等测试手段,研究了该生物陶瓷膜的物相组成和表面形貌特征。研究结果表明该生物陶瓷膜是具有双层结构的物相羟基磷灰石/二氧化钛(HAP/TiO_2)。