分子沉积膜的力学特性研究

在金衬底上制备了分子沉积膜。用原子力显微镜研究了它的摩擦力,结果表明沉积膜能明显地减小摩擦力。用纳米压痕仪研究它的纳米力学特性,结果表明在金表面沉积一层膜后,弹性模量、硬度和载荷都减小,说明分子沉积膜能改善金衬底的纳米力学特性。     

改性Fe3O4纳米粒子在磁性复合超滤膜中的应用

为解决Fe3O4纳米粒子在磁性复合超滤膜中发生团聚和分布不均匀的问题,文中以市售20nm的Fe3O4粒子为对照,添加自制的改性Fe3O4纳米粒子制备出Fe3O4-聚砜(PSF)磁性复合超滤膜(改性复合超滤膜)。经扫描电镜观察膜表面形貌、能谱仪扫描复合膜中Fe元素分布以及铸膜液中Fe3O4纳米粒子分布情况分析和复合膜孔径分布测试后表明,改性后复合超滤膜中纳米粒子的分布较改性前更为均匀,且未出现粒子团聚现象,改性效果明显。由改性前后的复合膜在不同磁场下对聚乙二醇6000和10000的截留率呈现几乎相同的变化趋势可知,添加改性粒子并未改变磁性复合膜的分离特性。     

CuS纳米粒子/分子沉积膜的制备及其摩擦学性能研究

利用分子沉积技术制备了PDDA/PAA分子沉积膜,然后在膜中原位反应生长了CuS纳米粒子,紫外-可见分光光度计、XPS及原子力显微镜（AFM）分析表明,CuS纳米粒子在膜中分布均匀,团聚现象不明显,纳米粒子的粒径随原位反应时间的增加而增加,AFM的力学测试表明,该膜具有良好的减摩抗磨性能。     

纳米材料对阔叶纤维素包装膜性能影响的研究

采用NMMO法,以阔叶纤维素为原料制备纤维素膜,通过向铸膜液中添加经硅烷偶联剂KH-550改性的纳米SiO2,钛酸酯偶联剂改性的CaCO3以及载银TiO2材料制备纳米／纤维素复合膜。对制备纳米／纤维素复合膜微观结构采用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）进行了表征,并结合力学性能和透氧性能测试分析了纳米材料结构和含量对膜综合性能的影响。结果表明：纳米材料的加入可以改善NMMO法纤维素膜的透氧性能,当改性纳米SiO2、改性纳米CaCO3和载银TiO2添加质量分数分别为2％、1％和1．5％时制备的纤维素纳米复合薄膜的综合性能达到最优。     

聚苯乙烯-金纳米复合材料的可控组装及表面增强拉曼散射性能

无皂乳液聚合制备单分散聚苯乙烯(PS)微球,经过阳离子化后,在其表面通过界面可控自组装方法修饰金纳米粒子(Au NPs)制备PS-Au复合物SERS基底,通过调制组装体系中Au NPs数量控制PS微球表面金纳米粒子密度。采用紫外-可见吸收光谱、扫描电子显微镜、热重分析和拉曼光谱对PS微球及PS-Au复合物的表面形貌、组成及性能进行了表征。结果显示,金纳米粒子尺寸为40 nm、体积为3 mL时,组装得到的PS-Au复合材料具有较好的分散性和稳定性,并展现出较好的表面增强拉曼散射(SERS)活性,其增强因子达到10~5。该复合物材料作为增强基底进一步被应用于农药福美双的SERS检测,其灵敏度达到0.1×10~(-6)。     

静电自组装铁电复合超薄膜及特性研究

将极化处理后充负电荷的聚偏氟乙烯（PVDF）有机铁电聚合物薄膜经溶解,与BaTiO₃无机纳米粉体形成良好分散的PVDF-BT荷电阴离子溶液和聚二丙烯基二甲基氯化铵（PDDA）聚阳离子溶液,通过静电作用在石英基片上交替自组装PDDA/PVDF-BT铁电复合超薄膜. 采用石英晶体微天平（QCM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）对该铁电复合超薄膜进行了表征. 研究结果表明：自组装12层PDDA/PVDF BT铁电复合超薄膜厚度为82nm,且静电自组装过程均匀,复合超薄膜表面平整、致密,无机纳米颗粒规整并均匀地覆盖在石英基底表面. 通过在PDDA/PVDF复合超薄膜间引入BaTiO₃无机纳米铁电粉体,可实现对超薄膜内部结构以及膜厚度的控制,极化强度可提高到约3μC/cm².     

纳米Ni粒子/PTFE复合磁性膜的制备及表征

采用双向膜相扩散控制原位化学沉积方法,在聚四氟乙烯(PTFE)膜孔道中及膜面上原位化学沉积、生长磁性纳米Ni粒子,制得纳米Ni粒子/聚合物磁性复合膜.探讨了制备条件对复合膜磁性能的影响,并用XRD和SEM等手段对磁性复合膜的结构、组成进行了表征.结果表明,复合膜膜孔中及膜表面上均有纳米级Ni粒子生成,且膜孔中的Ni粒子对复合膜磁性能具有显著影响.     

TiC／i—C复合硬质薄膜的制备和摩擦学行为的研究

介绍一种TiC/i-C双层复合硬质薄膜,该复合膜由碳化钛（TiC)膜层和i-C（离子辅助沉积）无定形硬质碳膜组成。采用反应磁控溅射的方法沉积碳化钛（TiC)膜层。随后在维持镀膜系统真空度的情况下,利用等离子体分解结合高能离子轰击的方法不间断地连续制备i-C类金刚石薄膜,TiC膜层对金属基片和表面i-C膜层都有良好的附着与结合强度,因此被用作中间过渡层,而表面i-C膜层则保持了DLC薄膜硬度高和摩擦系数小等优良的性能。对TiC/i-C复合膜的机械性能和摩擦学行为的测试显示该复合膜具有非常高的显微硬度及优良的摩擦学特性,诸如很高的抗附着磨损、磨耗磨损、划痕磨损的性能及很低的摩擦系数。与TiC单层膜与DLC单层膜比较,显示该TiC/i-C复合膜更能适合实际应用的需要,在国民经济中将有广阔的应用前景。     

聚苯胺-金复合材料膜的制备和表征

采用原位聚合方法,以氯金酸(HAuCl4)为氧化剂,苯胺(ANI)为还原剂,在金和玻璃表面上制备出聚苯胺-金复合材料膜.用光学照片、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外光谱(UV-Vis)和四探针电导率测试仪对复合膜的形貌、化学结构和导电性能进行了表征.结果表明,复合材料在芯片上形成一层均匀的复合膜,且更容易沉积在金表面,复合膜中金粒子的平均粒径约400nm,较均匀地分散在膜的表面和内部.当氯金酸浓度小于30mmol/L时,复合膜的电导率随氯金酸浓度的升高而增大.     

氢等离子体电弧法Mg／TiO2复合纳米粒子的制备与表征

采用氢等离子体电弧法,在H2＋Ar气氛下制备出Mg／TiO2复合纳米粒子．通过X射线衍射仪（XRD）、红外分析（FT—IR）、高分辨透射电镜（HRTEM）对纳米粒子的化学成分、晶体结构和表面形貌进行了分析,发现具有六方形晶体惯态的镁粒子通过表面包覆一层TiO2后形成了球形粒子;分析了其形成过程．热重分析（TGA—SDTA）结果表明,Mg／TiO2复合纳米粒子比纯Mg纳米粒子抗氧化温度提高30～40℃．     

Wear, friction and sliding speed correlations on Langmuir-Blodgett films observed by atomic force microscopy

The dependence of friction and wear on sliding parameters has been investigated with an atomic force microscope. Measurements have been performed on Langmuir-Blodgett monolayers. For the purpose of this study a special counterion polymer has been used to supply a facile insight into the friction and wear dependence on the scan velocity. With a minimum constant load in the order of 10⁻⁸ N, wear has been observed to occur randomly at film defect sites but also on initially intact film areas. Wear is always accompanied by an increase of friction forces. A wearless friction dependence on the scan velocity could not be observed.

The process of wear is discussed in terms of shear forces and adhesive contact forces. Whereas the plastic deformation at the film defect sites can be explained by shear forces, the wear process on initially defect free surfaces could be related to adhesive forces and quantified.     

纳米金的制备及在化妆品中的应用初探

采用柠檬酸钠还原氯金酸制备纳米金,利用X射线荧光能谱和透射电子显微镜对产品进行了表征,通过纳米金溶胶及溶胶中含有的柠檬酸钠和保护剂PVP对Hela细胞、CHO细胞的MTT试验,研究了纳米金溶胶及纳米金颗粒对细胞的毒性,结果表明,纳米金溶胶和纳米金颗粒对这两种细胞均没有产生毒性。将纳米金加入到化妆品基础配方中制备得到了稳定的乳状液,为纳米金用于高级化妆品可行性提供部分实验依据。     

一种TiAlN多层膜制备新方法

采用自行设计制造的离子束联合溅射系统,将磁控溅射与离子注入技术相结合,在镁合金表面形成多层TiAlN强化膜.用金相显微镜、X射线衍射仪、原子力显微镜、摩擦磨损仪等手段,研究了多层膜的表面形貌、结构和性能.结果表明,TiAlN膜膜表面光滑致密、孔隙率大大降低,粗糙度为42.28nm,由TiAlN强化相组成;成膜后耐磨性有所提高,但摩擦系数变化不大,未达到减摩作用.     

纳米MoS2轧制液摩擦特性与轧后钢板表面研究

为减少传统冷轧乳化液在轧制过程中油污污染,提高带钢表面质量,采用物理和化学方法将纳米MoS2分散在水基轧制液中替代传统极压抗磨剂添加剂,在四球摩擦磨损试验机上进行摩擦学性能实验.通过冷轧实验,考察了纳米MoS2在轧制过程中对润滑性能的影响;使用接触角测量仪检测了该轧制液的润湿性能,并通过轧后带钢表面粗糙度分析,研究了纳...     

环保型润滑油纳米添加剂的摩擦学行为

本文从环保的角度,选择并制备两种纳米材料（CaCO3、Cu粉）,作为润滑油抗磨、减摩的添加剂。介绍了两种纳米材料的水热法制备工艺,并进行了X射线衍射分析。将其通过超声波分散后,加入到20#润滑油中,利用MMS-2B摩擦磨损试验机进行摩擦学试验,测定合纳米粒子的润滑油的摩擦学性能。结果表明：可以采用水热法制备出高纯度的纳米级CaCO3粉、Cu粉;合纳米粒子的润滑油具有良好的抗磨减摩性能,滑动摩擦距离为400m时,其相对磨损量仅为0．13,摩擦系数为0．088。     

Synthesis of size-tunable gold nanoparticles by poly(vinylphenol) and electrostatic multilayer deposition of the gold-poly(vinylphenol) nanocomposites

Water-dispersible gold nanoparticles (GNPs) were synthesized by the polymer in situ redox technique at room temperature using poly(4-vinylphenol) (PVPh) as a simultaneous template/stabilizer and reducing agent. GNPs were characterized by its surface plasmon absorption peak at 536 nm. The average particle size of the gold-poly(4-vinylphenol) (Au-PVPh) nanocomposites decreases with increase in the ratio of PVPh to gold salt. A uniform multilayer of Au-PVPh nanocomposites was fabricated on glass surface by electrostatic layer-by-layer assembly using poly(diallyldimethylammonium chloride) (PDDAC) as the oppositely charged polycation. UV-vis spectra of the consecutive multilayer showed that the absorbance at 549 nm corresponding to GNPs increases linearly with the number of Au-PVPh nanocomposite layers, indicating regular bilayer growth.     

不同表面处理工艺下H13钢的高温耐磨性能

首先对调质处理状态的H13钢进行了渗氮、物理气相沉积(PVD)镀膜、渗氮+PVD镀膜三种不同的表面处理,然后在UMT-3型摩擦磨损试验机上,对处理后的试样进行600℃的高温摩擦磨损试验,研究了不同工艺下H13钢的高温耐磨性能。结果表明:试样的磨损形式主要是粘着磨损+磨粒磨损,经表面处理后试样的表面硬度大幅度提高,摩擦系数大幅度降低;其中渗氮+PVD镀膜表面处理试样的高温耐磨性能最好。     

具有纳米调制结构的AlTiN/AlCrN复合涂层在干摩擦条件下的摩擦磨损性能研究

目的 研究干摩擦条件下不同AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构对摩擦磨损行为的影响。方法 将处理过的合金工具钢和单晶硅片作为膜层生长的基底材料,在膜层制备之前,先对基底材料进行预处理,然后使用多靶磁控溅射纳米膜层系统沉积一系列不同调制周期和调制比的AlTiN/AlCrN纳米多层膜。通过控制涂层总厚度不变,在调制比为1︰1时,设计不同的调制周期,择优选出磨损量最小、耐磨性最好的调制周期,并以此为恒定值,进而设计不同调制比的试样。采用X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机分析与表征纳米多层膜的微观结构和性能,研究调制周期和调制比对AlTiN/AlCrN纳米多层膜微观结构和干摩擦条件下摩擦磨损性能的影响。结果 AlTiN/AlCrN纳米多层膜主体均为面心立方结构,且在(111)、(200)和(220)晶面择优取向。调制结构对多层膜的磨损特性影响较大,当调制周期为14.4 nm时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的摩擦磨损量最小;在调制周期恒定为14.4 nm情况下,当调制比为3︰1时,在干摩擦条件下AlTiN/AlCrN纳米多层膜的耐磨性能最好;AlTiN/AlCrN纳米多层膜的磨损机理主要以磨粒磨损和黏附磨损为主。结论 优化的AlTiN/AlCrN多层膜纳米调制结构技术可应用在切削刀具的表面再制造领域,从而延长刀具工作寿命,通过涂层良好的耐磨性能提升设备的加工效率。     

The mechanism of sliding friction wear in polycrystalline solids

A new micromechanical model describing the sliding friction wear of polycrystalline solids is proposed. The model is consistent with a hypothesis suggested previously, according to which the transition from intensive to moderate wear (for the nonconforming bodies in sliding friction contact) is related to attaining a definite, sufficiently small shear strain rate at the friction surface, depending on the absolute value of the normal force applied to the friction contact. In addition, the model explains some well-known empirical relationships between the wear intensity and friction coefficient for steel on steel in a wide range of loads and pressures in the friction contact.