室温下ZnO超疏水表面的制备及油水分离性能

利用简便的液相法,在室温下于不锈钢网上沉积ZnO纳米片和纳米花粗糙结构,接着通过浸渍法修饰低表面能物质硬脂酸,制备了超疏水不锈钢网。对沉积后的不锈钢网表面形貌、晶体结构、润湿性能、耐磨性能、油水分离性能等进行表征与测定。结果表明,该不锈钢网表面由纳米片和纳米花组成的微纳米结构ZnO构成,具有超疏水性,水接触角161 °;油水分离效率达98%,循环使用20次后分离效率仍保持在95.5%以上;具有良好的机械耐磨性,在高盐环境中表现出化学稳定性。     

纳米压印光刻工艺的研究进展和技术挑战

图形化技术是微纳制造过程的核心工艺之一.目前,作为微纳加工主流工艺的光学光刻技术由于受曝光波长衍射极限的物理限制,其技术复杂性和设备制造成本大幅增加.纳米压印将传统的模板复型原理应用到微观制造领域,以其高分辨率、高效率、低成本和工艺过程简单的特点,引起了各国研究人员的广泛关注.作为一种接触式几何约束流变成形方式,纳米压印必然衍生出许多新的挑战性问题.在阐述纳米压印工艺构成要素的基础上,对目前的若干主要压印技术工艺变种进行了简要综述,总结出了纳米压印所涉及的基本理论问题,并对纳米压印在集成电路制造中所面临的挑战进行了分析.     

微-纳米复合陶瓷超声振动磨削的塑性-脆性 转变特征研究

基于工件超声振动磨削的单磨粒运动模型,建立超声振动磨削单磨粒最大切削厚度agm ax公式;基于压痕断裂力学,给出硬脆材料超声振动磨削塑性-脆性转变临界条件,进行超声振动磨削与普通磨削对比试验,应用SEM和AFM分析陶瓷磨削表面微观形貌特征,重点研究磨削参数对其塑性-脆性转变特征的影响。研究结果表明,砂轮平均磨粒尺寸是影响塑性-脆性转变最为主要的因素,砂轮速度对其影响次之,磨削深度对塑性-脆性转变的影响最小;得出只有当agm ax小于临界切削深度agc时,才能实现硬脆材料塑性域磨削的重要结论。     

一种闭环微纳定位扫描系统设计

针对小推力压电陶瓷的特性,提出了一种闭环微纳定位扫描系统设计。该系统以单片机80C196KC为核心,使用12位A／D转换器MAX120和12位D／A转换器DA7521做D／A转换,模拟驱动部分采用前置低压误差运放和后置高压精密运放组成双级放大模块;控制部分采用Fuzzy-PID复合控制算法进行非线性处理,很好地改善了压电陶瓷的迟滞、蠕变、非线性等不足,且提高了控制系统的精度。将本系统应用于白光相移干涉检测,实验结果表明：闭环电压控制的最大误差为18mV,置位重复精度为6nm,系统相对误差为0．15％;在位移量为10μm的时间一位移阶跃响应曲线中阶越响应时间约为20ms,且在电压为80V的蠕动曲线中,3min内的蠕变为3．6％,3min以后变化开始缓慢。     

飞秒激光在6H-SiC表面诱导偏振依赖纳米结构特性研究

激光诱导偏振依赖纳米结构是一种有效实现纳米图案化的技术,并且一直备受研究者的青睐。利用飞秒激光微加工技术,对6H-SiC晶体表面激光诱导偏振依赖纳米结构特性进行了研究。通过改变入射激光加工偏振态和延迟时间样品表面诱导产生了直径约为150 nm的球形纳米颗粒、椭圆形纳米颗粒和空间周期约为150 nm的高空间频率表面条纹结构。实验结果表明,入射激光偏振特性会直接影响诱导产生的微结构形貌,并且优先入射的飞秒激光对最终产生的表面微结构形貌有决定性作用。初步探讨了偏振依赖纳米结构形成的物理机制,表面等离激元(surface plasmon polariton, SPP)在表面微纳米结构的产生过程中扮演着重要角色,研究结果对激光诱导表面周期结构(laser-induced periodic surface structures, LIPSS)可控制备具有重要意义。     

极端电场环境激励下的VO2相变性能研究与应用

为揭示VXOY薄膜场致相变规律,推广钒氧化物应用于卫星控制系统,指导氧化钒规模制备,将磁控溅射法和真空退火工艺相结合,在Al2O3陶瓷基片上制备出VXOY薄膜,降低了实验对仪器精度的要求,提高了实验的成功率。对基片进行磁控溅射镀膜,在管式炉中进一步氧化处理生成表面均匀的V2O5,然后进行高温退火处理,对不同退火条件下的生成的薄膜进行了XRD表征。测得了电场激励下VXOY薄膜的相变现象,验证了电场激励下焦耳热并非薄膜相变的主导因素;总结了不同组分下VXOY薄膜的相变规律,研究了不同V6O13含量对VO2薄膜临界相变电压的影响规律,可指导VXOY薄膜应用于微纳卫星等极端环境下的设备控制系统。     

微纳米银花状球结构的化学制备技术现状与展望

近年来,微纳米银花状球结构的化学制备技术备受人们关注。阐述了微纳米银花状球结构的化学还原沉淀制备技术,探讨化学化学还原沉淀制备花状球的形成机理。银花状球由纳米片或棒等其他纳米形貌构成,因此表现出独特的光、催化等性能,在催化、生物等方面具有巨大潜在应用。     

乙醇辅助激光一步法制备硬质合金疏水表面

目的 在YT15硬质合金刀片上制备出具有疏水特性的织构表面.方法 在静态的无水乙醇环境中,利用光纤激光打标机,在YT15硬质合金刀片上制备织构,制备好的织构表面不做任何改性处理.根据织构表面形貌、织构表面化学成分,分析加工环境及激光参数对织构表面润湿性的影响.结果 无水乙醇辅助激光制备的织构表面表现出了疏水特性,疏水角的大小受激光参数影响.激光功率增大,织构表面接触角随之增大,功率为12～20 W时,接触角为112.5°～126.9°;激光扫描速度增加,织构表面接触角随之减小,扫描速度为0.5～2.5 mm/s时,接触角为118.3°～125.7°.当加工次数为1,激光频率为200 kHz,扫描速度为1 mm/s,功率为20 W时,织构表面的接触角最大,为126.9°.结论 无水乙醇环境中,采用激光技术在YT15刀片上制备出了新型的环形凸起微纳织构.与无织构表面相比,织构表面C原子明显增加,表现出了疏水特性.织构表面接触角的大小与织构形貌有关,环形凸起织构密度越大,接触角越大.环形凸起织构的密度受激光参数影响.织构形貌及表面化学成分决定了表面的润湿特性.     

硅微纳结构及其在新型太阳电池中的应用

综述了近年来各种硅微纳结构的特征和制备技术,介绍了其在新型太阳电池中的应用现状与前景.首先,阐述了硅微纳结构在传统p-n结、新型径向p-n结以及异质结太阳电池结构设计中的研究进展;其次,从光吸收增强、表面修饰及钝化的角度,分析了硅微纳结构太阳电池的增效措施;最后,提出了柔性硅微纳结构太阳电池开发的新思路.