基于微探针加工技术的分子自组装过程实验研究

运用原子力显微镜纳米加工系统,在工件表面加工出了多种复杂微结构。并以此为基底,研究了基底形貌对嵌段共聚物自组装纳米微结构的调控作用。将自上而下的基于AFM微探针的纳米机械技术与自下而上的分子自组装技术相结合,实现了对有序纳米微结构的调控。     

原子力显微镜在分子自组装研究中的应用

原子力显微镜(AFM)以其分辨率高、样品无需特殊制备、实验可在大气环境中进行等优点被广泛应用于分子自组装这种自下而上的微细加工技术的研究中。近年来,随着对自组装行为研究的深入,其应用已由对自组装分子表面几何形貌的观测发展到制备纳米级结构和表征表面其它性能的研究领域。文中在简单介绍AFM及分子自组装优势的基础上,总结了AFM在自组装研究方面的若干新应用,并对其应用前景作出展望。     

SIS产业的国内外市场

苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）热塑性嵌段共聚物是热塑性弹性体SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯热塑性嵌段共聚物）（俗称”第三代橡胶”）的姊妹产品,同为SBC（苯乙烯系热塑性弹性体）的重要品种。SIS是美国菲利浦斯石油公司和壳牌化学公司分别于上世纪60年代同步开发并实现工业化生产的新一代热塑性弹性体。它具有优异的波纹密封性和高温保持力,其独特的微观分相结构决定了它在用做粘合剂时具有独特的优越性,配制成的压敏胶和热熔胶广泛应用于医疗、电绝缘、包装、保护掩蔽、标志、粘接固定等领域,     

一种苯乙烯类热塑性弹性体组合物及其制备方法

本发明涉及一种苯乙烯类热塑性弹性体组合物及其制备方法,组合物包括以下组分及重量份含量：苯乙烯类嵌段共聚物树脂10-60、SE交叉聚合物5-85、橡胶加工油5-60、聚烯烃0-60、无机矿物填料0-50、抗氧剂0．1-0．3,上述组分预混后放入到双螺杆挤出机中进行熔融、挤出、造粒并冷却切割,得到苯乙烯类热塑性弹性体组合物。     

采用硅V型槽的一维光纤阵列的研制

阐述了一维光纤阵列的研制方法,分析了V型槽法中硅V型槽腐蚀机理,计算了V型槽的开口及间距与光纤半径及纤芯截面圆心距的关系,给出了最小槽深与光纤半径及V型槽开口的关系式。用各向异性腐蚀技术制作了硅V型槽,比较了紫外及红外粘接剂的性能,进行了光纤的排列、粘接及抛光,制作出一维光纤阵列。用原子力显微镜测量光纤阵列表面粗糙度为纳米量级,用ZYGO数字干涉仪检测光纤的端头位置误差为3~5 μm。该项工作为二维光纤阵列的高精度制备奠定了基础。     

基于机械—化学方法硅表面芳香烃重氮盐单层膜的制备

基于金刚石刀具建立能在溶液中加工微小结构的微加工系统,在一端为硝基的四氟化硼芳烃重氮盐溶液(NO2 C6H4N2BF4)中用该系统切削硅片,利用机械与化学结合的方法使得芳香烃分子和切削过的硅片之间以共价键连接,实现硅表面的“成形并功能化”的一步完成,为纳米尺度功能化结构的构筑提供一定的试验基础。用扫描电子显微镜(Scanning electronic microscopy,SEM)表征不同切削力下的微结构表面形貌图,为下一步在溶液中“成形并功能化”硅表面提供好的基底。用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS )和原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)分别研究组装时间和切削速度对切削处生成自组装单层膜(Self-assembly monolayer,SAMs)质量的影响,总结出本试验条件下切削力为20 mN,组装时间为12 h左右,切削速度为500 nm/s的时候组装膜表面质量较好。并用AFM对自组装膜的纳米摩擦性能进行检测,证明组装前后硅基底表面的化学组成发生了变化,组装后SAMs表面的摩擦力较大。     

声表面波β-环糊精巯基衍生物分子印迹技术的研究

以甲基羟基膦酸异丙酯酸为模板分子,β-环糊精巯基衍生物单[6-脱氧(1,10癸二硫醇)巯基]β-环糊精在声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)金延迟线上进行自组装,制备出能够对有机膦类化合物(organphospho-rus compounds)进行选择性检测的分子印迹薄膜.通过电化学阻抗和原子力显微镜的方法表征了自组装膜的形成,并对甲基膦酸二甲酯(dimethyl methylphosphorate,DMMP)进行了检测,证实了分子印迹效果.     

多次掩模湿法腐蚀硅微加工过程的蒙特卡罗仿真

探讨利用蒙特卡罗 (Monte Carlo, MC) 法模拟硅微加工各向异性湿法腐蚀的仿真,实现连续多次掩模,多步硅微加工工艺过程的仿真.介绍MC法的使用特点及其在湿法腐蚀硅微加工中的应用,仿真使用腐蚀概率方程确定表面原子适当的MC转移概率,模拟方法支持氧化硅和氮化硅掩模层作用下的各向异性腐蚀加工和多次掩模的传递过程.编制的仿真程序通过模拟一个原子力显微镜探针阵列多掩模连续6步工艺的硅微加工过程验证了MC法的正确性.     

苯乙烯类热塑性弹性体生产技术进展

1极性化改性 苯乙烯-丁二烯／异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS／SIS）在胶粘剂、塑料改性、沥青改性、防水材料、制鞋业等领域应用十分广泛。但是，由于它的分子极性小，耐油性和耐溶剂性差，使其与极性材料的相容性和粘附性受到限制。目前，对SBS进行的化学改性主要是通过不饱和双键引入极性基团，如环氧化、接技、磺化等。     

用于并行SPM的图像合成技术研究

介绍一种针对并行扫描探针显微镜系统的图像合成算法。利用单探针原子力显微镜(AFM)系统模拟多探针扫描探针显微镜(SPM)并行扫描的图像特征。在图像处理上,将中值滤波器及各种边缘检测算法与成像系统集成在一起,以提高成像质量;同时,依靠原理简单并易于实现的标准化协方差相关法实现相邻探针扫描图像的拼接,采用加权合成算法进行图像的自然融合。实验证明,该算法高效、高精度,合成后的图像与原图相似度达到96%,能够满足并行SPM系统的成像要求。