均一亚微米级氧化铈抛光粉的制备

为得到均一的亚微米级二氧化铈（CeO₂）抛光粉,以六水合硝酸铈（Ce(NO₃)₃·6H₂O）为原料,以醇－水混合溶液为溶剂,采用溶剂热法合成CeO₂。改变Ce3+浓度和醇-水体积比,利用X射线衍射仪（XRD）、激光粒度分布仪、扫描电子显微镜（SEM）对CeO₂的物相组成和形貌特征进行表征,分析CeO₂粒子的形成过程。将合成的CeO₂用于6H-SiC晶片Si面的化学机械抛光（chemical mechanical polishing,CMP）,利用原子力显微镜（atomic force microscopy, AFM）和电子天平得出CeO₂的抛光性能。结果表明:Ce3+浓度为0.10 mol/L,醇－水体积比为3∶1时合成的CeO₂的形貌规则、晶粒尺寸适中且粒度分布均匀。采用其抛光后,晶片表面粗糙度R_a为0.243 nm,材料去除速率d_MRR为287 nm/h。合成的CeO₂适用于化学机械抛光。      

辐照交联及老化对GO/UHMWPE复合材料生物摩擦学性能的影响

采用改良Hummer法制备了氧化石墨烯(GO),通过热压成型工艺制备了GO/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,在真空环境下采用γ射线对其进行辐照交联处理,并将部分样品置于80℃环境下加速老化处理21d。利用摩擦磨损实验机研究了复合材料在小牛血清润滑介质下的摩擦学性能;利用扫描电子显微镜(SEM)和三维表面轮廓仪观察试样表面磨痕并计算相应的磨损率。结果表明,在小牛血清润滑介质下,GO填充与辐照交联改性处理可以降低UHMWPE的摩擦因数和磨损率,协同提高其耐磨性,但对摩擦因数的影响并不显著。加速老化处理显著增加辐照UHMWPE及辐照GO/UHMWPE复合材料的摩擦因数和磨损率,降低了其摩擦磨损性能。GO填充降低了辐照UHMWPE在加速老化处理后摩擦因数和磨损率,增强了其摩擦学性能。     

压力速度对PE-UHMW摩擦学性能影响的试验研究

通过对同一压力速度(PV)值下超高相对分子质量聚乙烯(PE UHMW)的摩擦学性能研究,探讨PE UHMW应用于电梯靴衬的影响因素。以PE UHMW和45#钢为摩擦副,在MMW 1A摩擦磨损试验机上测量摩擦副在微量油工况和同一PV值下的摩擦因数和工作温度,并计算PE UHMW磨损量。结果表明,在微量油润滑下,随着试验时间的延长,PE UHMW的摩擦因数和工作温度分别经历了先降低后平缓和先急剧上升后平缓增加的变化,但在整个过程中PE UHMW没有磨损;在同一PV值下,摩擦因数和工作温度均经历了波动式变化;随压力的增加,摩擦因数和工作温度的波动程度依次经历了较小、剧烈和平缓的变化。     

辐照交联超高分子量聚乙烯的生物摩擦学性能研究

采用γ-射线对医用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)进行辐照交联处理,研究了辐照交联对医用UHMWPE力学性能和生物摩擦学性能的影响。结果表明:辐照交联使UHMWPE的结晶度、硬度、弹性性能、抗划痕能力和摩擦磨损性能提高,但降低了UHMWPE的塑性性能。     

不同氧化剂对6H-SiC化学机械抛光的影响

选用胶体SiO₂纳米颗粒为磨粒,研究不同pH值条件下高锰酸钾和双氧水两种氧化剂对6H-SiC晶片化学机械抛光的影响,并使用原子力显微镜观察抛光后表面质量。采用Zeta电位分析仪分析溶液中胶体SiO₂颗粒的Zeta电位,采用X射线光电子能谱分析SiC抛光表面元素及其化学状态。结果表明：SiC晶片的材料去除率随pH值变化而变化,采用高猛酸钾抛光液抛光时,材料去除率在pH 6时达到峰值185 nm/h,R_a为0.25 nm;采用双氧水抛光液抛光时,材料去除率在pH 8时达到峰值110 nm/h,R_a为0.32 nm。pH值低于5时,电负性的SiO₂颗粒会通过静电作用吸附在带正电的SiC表面,抑制SiC晶片表面原子的氧化及去除,降低材料去除率;pH值高于5时,SiO₂颗粒在双氧水抛光液中的静电排斥力弱于高锰酸钾抛光液中静电排斥力,从而影响了SiO₂颗粒的分散性能,降低了抛光效果。采用高锰酸钾抛光液抛光后,SiC晶片表面的Si-C氧化产物含量（Si-C-O、Si₄C_4-xO₂和Si₄C₄O₄）较高,高锰酸钾抛光液的氧化能力较强。     

碳热还原法制备SnO2纳米带及其表征分析

将高纯SnO2粉和石墨粉以一定的比例混合，放入陶瓷舟中，再将陶瓷舟放入一管式加热炉中加热至1100℃，在流动的高纯氩气中保温2．5h，制得白色絮状物．X射线衍射（XRD）分析表明，所制备的样品为具有正方金红石结构的SnO2．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明，所制备的样品为尺寸均匀一致的纳米带．选区电子衍射（SAED）结果证实所制备的SnO2纳米带为单晶．通过对其生长过程及机理分析可知，SnO2纳米带的生长是由气-固（VS）生长机制来控制的．     

超长SnO2纳米带的制备及表征的研究

本文以锡粉为原料，采用化学气相沉积法制备了SnO2纳米带．SnO2纳米带的制备在高温加热炉中进行。加热温度为1000℃．X射线衍射（XRD）分析表明，所制备的样品为具有正方金红石结构的SnO2．扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析表明，所制备的样品为尺寸均匀一致的纳米带．选区电子衍射（SAED）结果证实所制备的SnO2纳米带为单晶．通过对其生长过程及机理分析可知，SnO2纳米带的生长是由气一固生长机制来控制的．     

氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响

为了探究氧化剂含量对304不锈钢化学机械抛光的影响及其作用机制,采用过氧化氢作为氧化剂,研究不同氧化剂质量分数下304不锈钢材料去除率及表面粗糙度值的变化规律,并基于接触角和电化学试验分析过氧化氢在抛光过程中的作用机制。结果表明：化学机械抛光过程中过氧化氢含量的增加有利于304不锈钢表面氧化膜的生成,从而有效提高304不锈钢的材料去除率及表面质量;但是过高的过氧化氢含量会导致304不锈钢表面氧化膜致密,使得化学作用与机械作用失衡从而造成304不锈钢表面质量下降;当过氧化氢质量分数为0.04%时,抛光后304不锈钢表面粗糙度值最低,仅有2.5 nm,材料去除率达到324.21 nm/min。     

表面修饰三氧化钨填充聚四氟乙烯复合材料的制备及其性能研究

为提升聚四氟乙烯(PTFE)的耐磨性能,开展γ?缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(硅烷偶联剂KH560)表面修饰和未经表面修饰的纳米三氧化钨(nano?WO₃)填充的PTFE复合材料性能研究。通过冷压烧结法制备PTFE/nano?WO₃复合材料,采用材料试验机和磨损试验机分别研究复合材料的力学及摩擦学性能,探讨nano?WO₃的含量和表面修饰对复合材料性能的影响。结果表明,KH560接枝到nano?WO₃的表面,提高nano?MWO₃与PTFE基体的相容性;与PTFE/nano?WO₃相比,nano?MWO₃能够改善PTFE的力学性能;其中PTFE/5%nano?MWO₃的性能较好,与PTFE相比,拉伸强度降低了17.7%,但断裂伸长率提升了43.5%,弯曲强度提升了16.1%;与PTFE/nano?WO₃和PTFE相比,nano?MWO₃能够改善PTFE的耐磨性能;其中P...     

模拟口腔环境下脂肪对沙拉酱顺滑感的影响

脂肪对维持沙拉酱良好的品质发挥关键的作用,其含量变化影响沙拉酱的质构特性。摩擦测试是用于评价食品部分质构属性的常用方法。为弄清脂肪含量对沙拉酱顺滑感的影响,对不同脂肪含量的市售沙拉酱进行粒径和质构剖面分析(TPA),在聚二甲基硅氧烷(PDMS)及模拟唾液所构建的模拟口腔环境摩擦副上研究其摩擦性能。结果表明,沙拉酱的粒径随脂肪含量的降低而增大,与其摩擦性能显著相关(P <0.05),与TPA参数和摩擦性能无显著的关联性。在唾液作用下,高脂沙拉酱平均摩擦系数显著低于低脂沙拉酱,且随脂肪含量的增加,沙拉酱的摩擦系数总体上呈线性降低;选择合适的工况参数更有利于表征沙拉酱顺滑感的差异。研究结果将为低脂沙拉酱及同类健康食品的研发提供参考。