混氧等离子体射流对CFRP表面性质及粘接强度的影响

目的 探究不同氧气含量下大气压混氧等离子体射流特性,分析其对碳纤维复合材料（CFRP）表面理化性质的影响,研究其改善表面浸润性及粘接强度的机理。方法 采用大气压介质阻挡放电（DBD）,产生氦氧混合等离子体射流,对CFRP表面进行处理,研究了不同氧气体积分数射流对CFRP表面的作用效果,确定了相对较佳的氧气体积分数。借助接触角测量仪、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱仪（XPS）等表面分析手段,对处理前后CFRP表面的润湿性、微观形貌、粗糙度和化学成分等进行测试分析。采用环氧树脂胶粘剂,分别对射流处理前后的CFRP与铝合金表面进行粘接,并测试不同表面的粘接强度。结果 随着氧气体积分数的增加,射流长度变短,温度逐渐下降。氧气处理所得表面的浸润性相比未混氧射流处理所得表面的浸润性明显提高。当氧气体积分数为0.75%时,所得表面浸润性相对最好。与纯氦等离子体射流相比,混氧射流处理后,表面环氧树脂铺展速率更高,说明表面对胶粘剂的亲和性相对较好,所得表面粗糙度也相对更低。XPS测试结果表明,混氧射流处理所得表面含氧官能团含量更高,表面能相对较高,故表面润湿性较好。结...     

大气压冷等离子体射流辅助微铣削纯钛试验研究

纯钛具有良好的机械性能和较高的应用价值,但其塑性高、导热性差的特点导致切削加工时存在切削力较大、表面质量较差等问题。为提高金属零部件微铣削加工质量,一些辅助加工手段被提出,但未能改变材料特性、未能解决冷却介质浸润性差和材料塑性高的问题,且改善材料表面质量的效果有限。大气压冷等离子体射流可在短时间内将材料表面改性为超亲水状态且可降低材料强度、促进材料断裂,故提出将大气压冷等离子体射流引入纯钛材料的微铣削过程,并在研究冷等离子体射流辅助加工机理的基础上,于不同冷却润滑环境下开展微铣削纯钛试验。结果表明:冷等离子体射流通过改善冷却介质浸润性、促进材料断裂,可有效提高加工表面质量、缓解刀具磨损,从而显著改善纯钛的切削加工性能。     

超疏水不锈钢网双面复合电刷镀制备法及其油水分离应用

目的 采用双面复合电刷镀法制备一种超疏水不锈钢网,并实现油水分离。方法 搭建双面复合电刷镀试验装置,将不锈钢网依次进行预处理、刷镀过渡镀层、刷镀工作镀层和低表面能改性处理,得到超疏水性能良好的不锈钢网。研究刷镀电压、刷镀时间、刷镀速度和刷镀温度等参数对不锈钢网微结构和润湿性的影响。借助光学接触角测量仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪等分析测试设备,对制备的不锈钢网的表面润湿性、微观形貌、元素组成和油水分离性能等进行测试分析。结果 双面复合电刷镀工艺能够在不锈钢网表面形成均匀分布的花椰菜状微/纳米级粗糙结构,镀层的主要成分为镍,并含有微量纳米二氧化硅。在刷镀液温度为25℃、刷镀速度为8 m/min条件下,以15 V的刷镀电压刷镀3 min,超疏水不锈钢网的接触角达到159°,滚动角为7°。制备的不锈钢网具有优异的油水分离性能,对正己烷、二氯甲烷等多种油水混合物的分离效率达到95%以上,且分离纯度较高。结论 采用双面复合电刷镀工艺可简单快速地获得双面超疏水不锈钢网,制备的超疏水不锈钢网能高效地分离多种油水混合物,在海洋溢油清理等领域有良好的应用前景。