二氧化硅微球颗粒的解团聚研究

二氧化硅微球颗粒在无水和水相介质中都极易发生自组装现象,进而严重影响该颗粒的特性研究。为了更好地使用和研究二氧化硅微球颗粒,需要进行解团聚工艺研究。实验研究了不同尺度的颗粒的团聚特性和现象,提出了一种工艺,该工艺方法可以很好地实现大团聚的二氧化硅微球颗粒的解团聚。经过尼康显微镜观察,显示该工艺不仅很好地完成了二氧化硅微球的解团聚,而且提高了颗粒的分散性和稳定性。     

面向超分辨光学成像的浸没微球透镜控制

微球透镜配合传统光学显微镜可以采集到衍射极限以下的超分辨光学图像,为了精确控制微球透镜在样品表面的位置,同时扩大超分辨成像范围,提出了一种控制微球透镜的方法,结合多轴微动平台实现微球透镜的精确定位与成像扫描操作。通过光学仿真分析了微球透镜超分辨成像效果,并对精密微动平台进行了运动学分析。为了提高超分辨成像效果,将微球透镜浸没于液体介质中,并对在液体中运动的微球透镜进行力学分析。通过实验,清晰分辨出130nm(~λ/4)的蓝光光碟条纹间隙,证明了微球透镜具有超分辨成像能力,结果表明,微球透镜可以在传统光学显微镜的基础上进一步提高约3.52倍的放大倍数。通过控制微球透镜以5×10~(-6) m/s的速度在液体中按"S"型轨迹移动,实现了对一个视场内样品的超分辨成像,此控制方法可以精确控制微球透镜的运动,通过扫描的方式可以扩大微球透镜的观测范围,提高观测速度。     

掺苝聚合物微球的制备及研究

为了获得高Q值激光器,利用光学微球谐振腔具有高Q值、低阈值和利于集成化等优点,制备了掺苝聚合物微球。通过改变实验试剂的用量,实现了对微球直径的控制。研究表明：所制备的微球表面光滑,形貌特征完好,是优良的回音壁腔体;在飞秒激光泵浦下,无论是单个微球还是聚集的微球都能激发出激光,具有良好的应用前景。     

基于纳米SiO2的分散微固相萃取环境水样中的无机硒

通过建立一种基于分散微固相萃取(D-μ-SPE)技术的高灵敏度和高特异性方法,用于测定环境水样中的无机硒。采用非常简单且快速的预富集方法,即利用纯纳米二氧化硅萃取与吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)络合的Se(Ⅳ)。用乙酸乙酯洗脱纳米SiO₂中的Se(Ⅳ),然后通过电热原子吸收光谱法(ETAAS)进行测定。在形态分析方面,预还原步骤后基于总无机Se和Se(Ⅳ)之间的浓度差异,选择性地对于Se(Ⅳ)进行定量。并对pH值、离子强度、螯合剂种类等因素进行优化,最终得到92%的保留率,最佳优化条件为pH=2.0、4.8μmol/L的APDC和使用1 mg纳米SiO₂为吸附剂。基于10 mL样品的研究结果得出：LOD为1.2 ng/L,LOQ为4.2 ng/L,相对标准偏差为3.6%。本研究方法最终可用于不同来源和成分的环境水样,包括自来水、雨水、地下水和江水。     

SiO2颗粒形貌及粒径对SiO2填充碳氢树脂覆铜板性能的影响

以聚丁二烯为树脂基体,玻纤布为增强材料,SiO₂为填料,采用浸渍及真空热压技术制备SiO₂填充碳氢树脂覆铜板,研究了SiO₂颗粒形貌(球形、角形)及粒径(2～20μm)对覆铜板介电性能、弯曲强度、剥离强度和吸水率的影响。结果表明：在相同粒径下,与角形SiO₂填充碳氢树脂覆铜板相比,球形SiO₂填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗和吸水率较低,弯曲强度和剥离强度较高,综合性能更优异;随着SiO₂粒径的增大,球形和角形SiO₂填充碳氢树脂覆铜板的介电常数、介电损耗、弯曲强度和吸水率均降低,剥离强度升高。     

SiO2纳米复合材料的研究

以纳米SiO2作为增强材料,制备纳米复合材料,研究了不同处理方法及不同的纳米SiO2含量对纳米复合材料性能的影响,采用透射电镜对纳米SiO2粒子的分布进行了表征.结果表明,超声波与均质高速分散机结合使用,可以使纳米SiO2粒子均匀分散于环氧树脂基体树脂中.当纳米粒子SiO2含量为3%时,复合材料的性能最佳.     

SiO2气凝胶微圆柱精密车削工艺研究

确定了车削加工SiO₂气凝胶的尖刃单晶金刚石车刀特征参数,并研究了精密车削工艺参数(背吃刀量a、进给量f、主轴转速n)对SiO₂气凝胶部件加工表面质量及精度的影响规律,进一步优化了车削工艺。结果表明,当背吃刀量为20μm、进给量为5μm/r、主轴转速为1200 r/min时可以获得最低的表面粗糙度。基于优化后的工艺对SiO₂气凝胶微圆柱工件进行加工,尺寸误差在±13μm以内,圆柱面粗糙度优于232 nm,端面粗糙度优于184 nm。     

微球球度测量技术的研究进展

根据目前微球球度测量技术的原理,首先将其分为接触式测量和非接触式测量,其中非接触测量主要分为光学图像测量法和激光干涉测量法,就此对国内外微球球度测量技术进行了介绍和比较,并指出各种测量技术需要解决的问题。然后针对这些技术的局限性,如被测尺寸较大、测量精度不高、测量对象材料限制等,探讨了目前正在研究中的新型球度测量方法和技术。最后对微球球度测量方法和技术的研究及开发趋势进行了总结和展望。     

基于CO2激光的微纳光纤熔接技术研究

为了解决微纳光纤之间的结构稳定性差的问题,使用CO_2激光作为加热源,加热两根重叠在一起的微纳光纤,并在显微镜下观察其熔接情况,最终将两根微纳光纤熔接成一根,而且熔接点的光纤表面光滑,直径均匀。通过CO_2激光加热的方法,实现了微纳光纤高质量的熔接,增加了微纳光纤之间的机械稳定性,使其更容易制作出纳米光子器件。     

单层MoS2和WS2的太赫兹近场显微成像研究

采用太赫兹散射式扫描近场光学显微镜(THz s-SNOM)研究了化学气相沉积法制备的单层MoS₂和WS₂晶粒的太赫兹近场响应。在没有可见光激发时,未探测到可分辨的太赫兹近场响应,说明晶粒具有较低的掺杂载流子浓度。有可见光激发时,由于光生载流子的太赫兹近场响应,能够测得与晶粒轮廓完全吻合的太赫兹近场显微图。在相同的光激发条件下,MoS₂的太赫兹近场响应强于WS₂,反映了两者之间载流子浓度或迁移率的差异。研究结果表明,THz s-SNOM兼具超高的空间分辨率和对光生载流子的灵敏探测能力,对二维半导体材料和器件光电特性的微观机理研究具有独特的优势。     

基于Fe3O4/SiO2/Au-MNPs磁性SERS基底的特布他林超灵敏检测

为了快速灵敏地检测特布他林(terbutaline,TB),制备核?卫星纳米结构的Fe3O4/SiO2/Au-MNPs磁性基底对其进行表面增强拉曼光谱(SERS)检测。通过磁性分离、调节体系pH的方法考察特布他林浓度与拉曼光谱强度之间的线性关系并绘制校准曲线。实验结果表明,该纳米卫星结构的磁性SERS基底对TB的检测限为3.77×10^?10 mol/L,同时在5×10?5~5×10^?9 mol/L范围内,TB的SERS信号与其浓度呈线性关系,利用最小二乘法拟合得到的线性相关系数R2为0.996。该复合材料制备方法简便易行,为合成其他纳米复合材料提供了参考。     

表面活性剂含量对氧化铈/氧化硅复合磨料分散性的影响

以乙醇为溶剂及表面活性剂,以氨水为催化剂,利用正硅酸乙酯的水解得到氧化硅颗粒,并分析乙醇质量92%时制备的氧化硅颗粒呈球形,粒径分布均匀,表面光滑,呈单分散状态;乙醇质量分数为96%时制备的氧化硅颗粒粒径分布范围大,并且小颗粒团聚一体,聚集到大颗粒上.基于理想的氧化硅颗粒,利用化学沉淀法制备CeO2/SiO2复合磨料,并通过透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射仪(XRD)对制备的样品进行表征.结果表明,制备的CeO 2/SiO2复合磨料为球形,粒径为150分数对制备的氧化硅颗粒以及氧化铈/氧化硅复合磨料分散性的影响.结果表明:水解体系中乙醇质量分数为71%时制备的氧化硅颗粒基本呈球形,粒径分布范围大,呈少量单分散状态;乙醇质量分数为~250 n m ,具有草莓状核壳的包覆结构,作为抛光磨料可以提高抛光表面质量.     

SiO_2/CeO_2复合磨粒的制备及在蓝宝石晶片抛光中的应用

采用均相沉淀法制备了SiO2/CeO2复合磨料,并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)等对样品的相组成和形貌进行了表征。将所制备的SiO2/CeO2复合磨料用于蓝宝石晶片的化学机械抛光,利用原子力显微镜检测抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度。结果表明:所制备的SiO2/CeO2复合磨粒呈球形,粒径在40-50nm;在相同条件下,经过复合磨料抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度为0.32nm,材料去除速率为16.4nm/min,而SiO2抛光后的蓝宝石晶片表面粗糙度为0.92nm,材料去除速率为20.1nm/min。实验显示,复合磨料的材料去除速率略低于单一SiO2磨料,但它获得了较好的表面质量,基本满足蓝宝石作发光二极管(LED)衬底的工艺要求。     

SiO2对陶瓷复合钢管孔隙度和力学性能的影响

用离心自蔓延高温合成法制备氧化铝陶瓷复合钢管,用X线衍射仪测定了陶瓷层的相成分,研究了添加剂SiO2对陶瓷复合钢管孔隙度及力学性能的影响。／     

The friction and wear properties of nanometre SiO2 filled polyetheretherketone

Nanometre SiO₂ filled-polyetheretherketone (PEEK) composite blocks with different filler proportions were prepared by compression moulding. Their friction and wear properties were investigated on a block-on-ring machine by running a plain carbon steel (AISI 1045 steel) ring against the composite block. The morphologies of the wear traces and the transfer film were observed by scanning electron microscopy (SEM). It was found that nanometre SiO₂ filled-PEEK exhibited considerably lower friction coefficient and wear rate in comparison with pure PEEK. The lowest wear rate was obtained with the composite containing 7.5 wt.% SiO₂. The SEM pictures of the wear traces indicated that with the frictional couple of carbon steel ring/composite block (fillec with 7.5 wt.% filler), a thin, uniform, and tenacious transfer film was formed on the ring surface. It was inferred that the transfer film contributed largely to the decreased friction coefficient and wear rate of the filled PEEK composites.     

Tribological properties of diamond and SiO2 nanoparticles added in paraffin

This work studies the tribological properties of liquid paraffin to which diamond and SiO₂ nanoparticles, which were prepared by the surface modification method using oleic acid, had been added and observed by scanning electron microscopy (SEM) and infrared (IR) spectroscopy. Also, the dispersion capability and stability dispersivity of both modified nanoparticles in liquid paraffin were measured using a spectrophotometer. The measurements show the dispersion capacity and the dispersing stability of oleic acid-modified diamond and SiO₂ nanoparticles in liquid paraffin.The tribological properties are evaluated using a ball-on-ring wear tester. The results show that both nanoparticles as additives in liquid paraffin at a tiny concentration have better antiwear and antifriction properties than the pure paraffin oil. Also, SEM was used to observe the plowing of nanoscale grooves of worn surfaces by diamond and SiO₂ nanoparticles.     

Computer simulation of HREM images of network models of SiO2 glass

The possibilities and limitations of HREM for evaluating structural details in amorphous silica were investigated by computer simulation. The calculated defocus series of HREM images for an unstrained and a linearly strained network model of vitreous SiO₂ have shown that microvoids, density fluctuations as well as strained regions can be interpretably imaged for thin specimens (t < 5 nm).