Biomimetic Robust Starch Composite Films with Super-Hydrophobicity and Vivid Structural Colors

The starch composite films (SCFs) will be one of the best alternative packaging materials to petroleum based plastic films, which mitigates white pollution and energy consumption. However, weak mechanical stability, water resistance, and dyeability has hindered the application of SCFs. Herein, a bioinspired robust SCFs with super-hydrophobicity and excellent structural colors were prepared by fiber-reinforcement and assembling SiO₂/Polydimethylsiloxane (PDMS) amorphous arrays on the surface of SCFs. The properties of the designed SCFs were investigated by various methods including scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), thermo-gravimetric analysis (TGA), a tensile test, contact angle (CA) test, and an optical test. The results showed that the obtained SCFs possessed a higher tensile strength (55.17 MPa) attributed to the formed abundant hydrogen bonds between the molecular chains of the starch, cellulose fiber, and polyvinyl alcohol. Benefiting from the nanostructure with rough surface which were modified by materials with low surface free energy, the contact angle and sliding angle of the film reached up to 154° and 2°, respectively. The colors which were produced by the constructive interference of the coherent scattered light could cover all of the visible regions by tuning the diameters of the SiO₂ nanoparticles. The strategy in the present study not only reinforces the mechanical strength and water resistance of SCFs but also provides an environmentally friendly way to color the them, which shows unprecedented application potential in packaging materials of the starch composite films.     

用磁控溅射法制备的Ag-MgF2的复合薄膜的研究

采用RF磁控溅射方法制备了Ag-MgF2复合薄膜.通过XRD测量,发现当退火温度在300～500℃时,Ag以晶态形式镶嵌在非晶态介质中;当退火温度低于300℃时候,Ag以非晶态形式存在.在分层镀Ag和MgF2薄膜后,经过热处理使Ag颗粒扩散在MgF2介质中,通过AFM观察,对复合薄膜形貌进行了分析:如果先镀MgF2薄膜,再镀Ag薄膜,发现Ag颗粒主要分布在薄膜的表面,并且富集形成较大的颗粒,表现出块体Ag的吸收特性.而先镀Ag薄膜,然后再镀MgF2薄膜,经过热处理,可以形成Ag颗粒均匀镶嵌在介质中形成的复合薄膜.同时对样品的吸收特性也进行了研究.     

P(MMA-AN)/TiO2复合粒子的制备及光催化性能

采用原位乳液聚合方法制备了基于共价键结合的P(MMA-AN)/TiO2复合粒子,红外光谱和热失重分析结果表明P(MMA-AN)在TiO2表面接枝率为15.9%。以甲基橙溶液为目标污染物,研究了P(MMA-AN)/TiO2复合粒子和TiO2对甲基橙的吸附和光催化降解甲基橙溶液的性能,结果表明:两种粒子对甲基橙的吸附都很少;在相同时间内,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解性能优于TiO2,紫外光照180 min后,P(MMA-AN)/TiO2复合粒子对甲基橙溶液的降解率达到了88%,而TiO2仅为74%。     

纸塑铝复合包装材料各组分共热解产物分析

以甲酸分离枕型利乐包所得的纸、聚乙烯、铝作为实验材料,使用热重红外联用(TG-FTIR)分析技术,研究了单一组分热解产物特性和组分共热解机理。结果表明:共热解时纸和聚乙烯之间存在协同作用,且在TG-FTIR失重峰位置附近产生的影响尤为明显;铝在共热解时具有催化剂的作用,会促进聚乙烯的分解。为实现废弃纸塑铝复合包装材料的资源化利用提供科学参考和实验依据。     

一种沟槽-场限环复合终端结构的设计

为了改善硅功率器件击穿电压性能以及改善IGBT电流的流动方向,提出了一种沟槽-场限环复合终端结构。分别在主结处引入浮空多晶硅沟槽,在场限环的左侧引入带介质的沟槽,沟槽右侧与场限环左侧横向扩展界面刚好交接。结果表明,这一结构改善了IGBT主结电流丝分布,将一部分电流路径改为纵向流动,改变了碰撞电离路径,在提高主结电势的同时也提高器件终端结构的可靠性;带介质槽的场限环结构进一步缩短了终端长度,其横纵耗尽比为3.79,较传统设计的场限环结构横纵耗尽比减少了1.48%,硅片利用率提高,进而减小芯片面积,节约制造成本。此方法在场限环终端设计中非常有效。     

食用油碟式分离机碟片的渗氮激光相变硬化复合处理研究

介绍了食用油碟式分离机碟片的常规表面处理方法,提出了渗氮激光相变硬化复合处理技术,通过硬度实验、耐磨性实验、抗腐蚀性实验及残余应力分布曲线,对实验结果进行了较深入的分析,得出渗氮激光相变硬化复合处理技术可提高4C r13钢碟片抗腐蚀能力和抗疲劳性能的结论。     

Al4B2O9纳米棒改性制备优异综合性能的固体聚合物电解质

随着储能设备和电力驱动产品的激增,特别是电动汽车的大规模推广应用,全固态电池被认为是最有可能解决电动设备日益严峻的安全问题和高能量密度需求的策略之一.本文报道了一种Al4B2O9纳米棒改性的聚环氧乙烷(PEO)基固体聚合物电解质(ASPE),其具有高离子电导率、宽电化学窗口、良好的机械性能和阻燃性能.具体来说,因为Al...     

经向夹衬加强筋机织物及双引纬织造的研究

提出经向夹衬加强筋机织物的结构,介绍其形成原理及方法,并通过实验及讨论,提出双梭口织机引纬、打纬、送经和卷取机构的改造方案。该结构改善了纤维或纱线在织物及其复合材料中的空间分布形态,从而也能加强其物理机械性能,扩大应用领域。     

8605运输巷复合顶板巷道稳定性控制研究

为探究高应力情况下复合顶板的治理控制方式,以煤峪口矿8605工作面复合顶板巷道为工程背景,研究了高应力复合顶板的变形破坏机理,并确定采用“帮顶同治”的围岩控制策略.现场应用实践表明,8605工作面运输巷表面位移变化稳定时间长,锚杆索受力平稳,巷道完整性控制效果好,能够满足矿井生产技术需要.     

热暴露对SiC纤维增强Ti基复合材料基体织构的影响

本文利用电子背散射衍射（EBSD）技术,研究了高温热暴露对SiC纤维增强Ti-6A1—4V复合材料基体织构的影响。结果表明,相对于制备态复合材料较为集中的晶粒取向,900℃10h热暴露后的复合材料其晶粒生长的方向既有基面方向,又有棱面方向,同时还存在锥面方向。随着热暴露时间的延长,900℃75h热暴露的复合材料基面方向的生长方式与900℃10h热暴露的复合材料情况恰好相反。另外,无论是基面方向还是棱面方向,随着热暴露时间的延长,晶粒生长的取向均有向单一取向演化的趋势,且锥面方向上的生长会逐渐消失。