异质a-C:H/a-C:H:F配副的摩擦学行为研究

目的 研究F元素掺杂非晶碳基薄膜与a-C:H薄膜摩擦配副的摩擦学行为机制。方法 利用PECVD法在Si基底上制备a-C:H:F薄膜,与直径为6.0 mm的a-C:H薄膜摩擦对偶球组成摩擦配副体系,使用往复模式的CSM TRB 3摩擦机研究a-C:H:F薄膜的摩擦学特性,频率为5 Hz,滑动总次数为9 000,外加载荷分别为2、4、6、8、10N。通过纳米硬度、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、激光共聚焦拉曼光谱、场发射扫描电镜及CSM摩擦试验机等,分别评价a-C:H:F薄膜的结构、表面形貌、力学性能、摩擦学性能等。结果 在干摩擦环境下,随着载荷的增加,a-C:H:F薄膜的摩擦因数逐渐降低,平稳后摩擦因数低至0.018。通过掺杂F元素,一方面促进了薄膜的sp²-C杂化,另一方面增大了薄膜的无序度。F元素具有钝化薄膜表面和静电排斥的作用,使得a-C:H:F薄膜具有较低的摩擦因数和磨损率。结论 采用PECVD方法制备的a-C:H:F薄膜具有更好的减摩降损能力。     

EPS压缩蠕变的应力与密度的相依性

室温下,对三种密度的聚苯乙烯泡沫(EPS)进行了不同应力水平下的单轴压缩蠕变实验,结果表明,蠕变随应力的增大而增大,随密度的增大而减小。利用粘弹性力学理论,根据弹性-粘弹性对应原理,使用求解粘弹性问题的积分变换方法(Lap lace逆变换),建立了包含密度和应力影响的EPS压缩蠕变模型。分析对比实验曲线和理论模型得到的结论,二者图形趋势较为一致,所以该模型可以反映密度和应力水平对EPS压缩蠕变的影响,可以用来描述EPS的压缩蠕变。     

膜分离技术中的有机硅材料

膜分离技术日益受到重视，膜材料是膜分离技术中最关键的部分。因此，各种新型的及传统的膜材料就成了研究的热点。有机硅材料由于其兼具有机和无机材料的特点，使得其在膜分离技术中成为一类很有希望开发实用的材料。目前，有机硅膜材料的研制方兴未艾。本文将讨论几种典型的有机硅材料及其作为气体分离和渗透汽化膜的性能及前景。     

PMDA与BDA型聚酰亚胺膜透气性能比较

聚酰亚胺是一类具有众多优良性能的气体分离膜材料。本文通过比较芳香族型聚酰亚胺（均苯四酸二酐（ＰＭＤＡ）型聚酰亚胺）与脂肪族型聚酰亚胺（丁烷四酸二酐（ＢＤＡ）型聚酰亚胺）对ＣＯ２和ＣＨ４的透气性能，初步探讨了二酐及二胺结构对聚酰亚胺膜透气行为的影响。     

针对ECC密码芯片的CPA分析研究

相关性功率分析（CPA）方法可有效地对加密的集成电路芯片进行攻击解密,它绕过了加解密算法繁琐的数学分析,从而获取密码和信息。应用CPA分析攻击嵌有椭圆曲线算法的芯片,搭建实验平台,获取加密时的电磁数据,并用统计学、密码分析学和信号处理的方法推导分析得出结论,从而成功破解加密系统。     

PECVD制备六方金刚石结构碳氢薄膜

利用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)在单晶硅(100)表面上制备了一层含有六方金刚石结构的碳氢薄膜。采用透射电子显微镜和拉曼光谱仪对薄膜结构进行表征;并用Nano-indenterⅡ型纳米压痕仪和CSM—摩擦磨损试验机对薄膜的力学性能和摩擦学性能进行了测试。结果表明:该碳氢薄膜含有六方金刚石结构,另外还含有少量的纳米弯曲石墨片段;与制备的类金刚石碳氢薄膜相比,该薄膜具有较好的力学性能,同时该薄膜在空气环境下表现出了较好的摩擦学性能。     

以环戊二烯为碳源制备类富勒烯结构碳基薄膜的结构及力学性能

以环戊二烯为碳源,采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）在Si单晶〈n100〉面上制备了类金刚石薄膜。采用FEI Tecnai F30型高分辨透射电镜（HRTEM）和LAMRAM HR 800型拉曼光谱仪对薄膜及磨屑的结构进行表征;利用MFTR4000摩擦磨损试验机、Hysitron Ti950型原位纳米力学测试系统考察薄膜的摩擦学及力学性能。结果表明： 所制备的金刚石薄膜具有富勒烯纳米团簇/非晶复合纳米结构,在磨屑中也出现了这种稳定的片层结构从而起到了良好的减摩作用;并且薄膜表现出优异的力学性能和摩擦学性能： 其硬度为26.8 GPa、弹性回复为85%、摩擦因数为0.01。由于这种特殊纳米结构的存在,使得薄膜的力学性能及摩擦学性能显著提高。     

MoS2-Al复合薄膜高温摩擦学性能研究

目的提升MoS_2薄膜在高温环境下的润滑性能。方法应用非平衡磁控溅射技术共溅射MoS_2靶和Al靶沉积MoS_2-Al复合薄膜。通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、纳米压入仪和CSM牌高温摩擦磨损试验机,评价MoS_2-Al复合薄膜表面及断面形貌、微观结构、机械性能和高温环境下的摩擦学性能,并通过奥斯巴林显微镜观察磨痕及磨斑形貌。结果温度超过400℃时,Al含量(原子数分数)为18.3%的MoS_2-Al复合薄膜表现出了优异的高温润滑性能,摩擦初始阶段的摩擦系数保持在0.07左右,平均摩擦系数低至0.172,比纯MoS_2薄膜的摩擦系数降低了64%,摩擦曲线十分稳定。结论当薄膜中Al的添加量为18.3%时,Al的引入在不破坏MoS_2结构时起到了自身优先氧化的作用,从而保护了MoS_2结构不被破坏,使MoS_2-Al复合薄膜在高温环境下的润滑能力得到了显著提升。     

甲壳胺与Zn(Ⅱ)的配位反应及其对结晶性能影响的研究

研究了不同反应条件下甲壳胺（ＣＴＳ）与Ｚｎ（Ⅱ）的配位反应。用红外、紫外可见光谱、Ｘ衍射和ＤＳＣ等手段分极探讨了各种反应条件对其配位反应的影响。结果表明,ＣＴＳ分子中的－ＮＨ２、－ＮＨＣＯ－和－ＯＨ与Ｚｎ（Ⅱ）进行了配位。ＣＴＳ－Ｚｎ（Ⅱ）配合物中锌含量越高,其结晶性越强,新化学键的引入加快了ＣＴＳ的溶解速度。