磷化膜无铬封闭工艺研究

针对磷化膜重铬酸填充的有毒有害问题,设计开发基于碱溶性聚丙烯酸树脂的无铬封闭液的配方及工艺,以点滴时间为评判指标,通过单因素实验考察了水性树脂种类、碱性助溶剂种类、硅溶胶含量、交联剂种类的影响,确定封闭液的主要组成为聚丙烯酸树脂PAA671、氨水、硅溶胶、锆交联剂;利用正交试验考察了氨水、硅溶胶、锆交联剂的影响,结果显示硅溶胶含量为最重要因子,其次为锆交联剂。浓缩封闭液组成为17.5 wt.%PAA671、14 wt.%中性硅溶胶、14 wt.%氨水、0.14 wt.%有机锆交联剂,余量为离子水,使用时按2∶5用去离子水稀释;封闭工艺为:试样在封闭液中浸泡2 min,然后在70~85℃下烘干15~30 min。

金属催化辅助无转移石墨烯薄膜制备技术研究进展

作为一种原子级别厚度的二维碳材料,石墨烯已经被证明具有优异的电学、光学、热学等综合物化性能。但是如何制备高质量、大面积晶圆级别的石墨烯薄膜仍然是激发人们进行科学研究以及器件集成领域的一大热点问题。传统过渡金属催化合成石墨烯薄膜的化学气相沉积工艺往往需要复杂费时的后处理转移工序,会对石墨烯薄膜本征性能造成巨大破坏,因此研究如何在介电基底上直接制备高质量大面积的石墨烯薄膜具有重大意义。基于此目的而兴起的无转移石墨烯薄膜制备研究已经取得了显著的科学成就,其中金属催化辅助合成无转移石墨烯薄膜的研究尤其引人注目,并且基于原位合成石墨烯薄膜性能测试及器件验证均取得了不错的效果。尽管如此,由于催化剂种类、形态以及结构设计等因素的不同,针对金属催化剂在无转移石墨烯薄膜合成过程中的工艺策略,不同的研究有不同的设计。本文基于无转移石墨烯薄膜制备的最新研究结果,对金属在催化转化获得无转移石墨烯过程中的作用机理和设计策略进行了系统全面的分析,对促进高质量晶圆级石墨烯薄膜的合成及在电子、光电子等功能器件领域的应用具有重要的指导意义。

一种无卤阻燃聚乙烯膜的性能研究

研究了一种无卤阻燃剂对聚乙烯(PE)膜的氧指数(OI)及拉伸强度、断裂伸长率、耐撕裂性等力学性能的影响。随着阻燃剂用量的增加,膜的氧指数明显增加,有效降低了燃烧速率、减少了熔滴和黑烟的产生;但膜的拉伸强度、断裂伸长率、耐撕裂性等力学性能都会降低。无卤阻燃剂的用量为20%~25%时,膜的综合性能相对较好。

低温烧结无颗粒型银导电墨水的制备及其性能研究

导电墨水是柔性印制电子发展的关键,然而,目前导电墨水的烧结温度仍较高,限制了其在某些柔性基材上的使用。本文以乙酸银作为前驱体、氨水为络合剂、乙醇为助剂、甲酸为还原剂,制备了一种可低温烧结的无颗粒型银导电墨水。将该导电墨水滴涂到PET基材后于烘箱中进行烧结成银膜,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)等测试设备对制备的导电墨水和薄膜进行表征。系统研究了还原剂甲酸以及助剂乙醇对导电墨水及薄膜的性能影响。结果表明,该导电墨水具备良好的稳定性,经过90℃低温烧结60 min,其电阻率为11.83μΩ·cm。通过调控墨水配方,银薄膜的粗糙度和均匀性得到显著改善,且薄膜具有良好的弯折性能。

X射线自由电子激光与金属钌相互作用双温模型的数值分析

金属钌(Ru)具有优异的力学性能和化学稳定性,同时具有高反射率、较大临界角等优异性能,是自由电子激光装置中光学元件的候选镀层材料之一。本文对X射线自由电子激光(X-ray Free-electron Lasers,XFEL)脉冲与金属钌薄膜相互作用过程进行了模拟,采用数值方法求解双温模型(Two-temperature Model,TTM),得到了电子和晶格温度随时间的演化规律。获得激光的脉冲宽度、能量密度、穿透深度、材料的电声子耦合系数等对激光与金属钌相互作用过程中热效应的影响规律。通过对X射线自由电子激光脉冲与金属相互作用过程的双温模型数值解,可以获得材料中电子和晶格温度随时间的演化规律,并探究光源的参数对其热传输过程的影响。研究发现,金属钌晶格平衡温度与能量密度呈正相关;金属钌电子最高温度随脉冲宽度的增加而降低;金属钌的晶格平衡温度随穿透深度的减小而增加,最终趋于稳定;电子-声子平衡时间与电声子耦合系数呈负相关。本文获得X射线自由电子激光脉冲与金属钌相互作用的相关数据及基本演化规律,有助于进一步理解金属钌在激光辐照作用下材料的热效应演化机制,为自由电子激光装置光学元件薄膜材料的选取及辐照性能分析提供理论依据。

基于包装油/盐的玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及变化机制

为探究包装高脂肪类食品和高盐粉类食品时玉米醇溶蛋白膜中甘油迁移规律及储藏中膜内部的变化机制,选择甘油添加量0.2 g/g、柠檬酸添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/柠檬酸膜(CG膜)和甘油添加量0.15 g/g、聚乙二醇添加量0.2 g/g复合增塑制备的甘油/聚乙二醇膜(PG膜)包装油和盐并进行储藏。研究表明:在储藏过程中,CG膜中甘油迁移量高于PG膜;同一储藏温度,膜中甘油向盐中的迁移量高于向油中的迁移量;25℃储藏的膜中甘油向油中的迁移量高于5℃储藏,向盐中迁移时则相反;随储藏时间的延长,膜中水分含量逐渐降低;膜中氢键作用力逐渐减弱且与甘油迁移量呈负相关;膜中游离巯基含量逐渐降低,游离巯基含量受温度影响且与甘油迁移量呈负相关。CG膜更适合包装高脂肪类食品,PG膜更适合包装高盐粉状物。

夹砂层位置对膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响

为了研究夹砂层位置对层状土膜孔灌氮肥自由入渗特性的影响,选用粉壤土和砂壤土,设置3个夹砂层位置进行膜孔灌自由入渗试验。结果表明,在夹砂层位置为距表层土5~10 cm,10~15 cm,15~20 cm的3种处理中,各处理的累积入渗量、湿润锋运移规律、湿润体内含水量、铵态氮和硝态氮分布规律均有所不同。夹砂层的位置越靠近表层,减渗效果越大,累积入渗量越小,水平方向湿润锋面运移距离越大;入渗过程可分为2个阶段,第1阶段是水分运动到土砂交界面之前,第2阶段是水分运动到土砂交界面后,利用Philip和Kostiakov入渗模型来描述累积入渗量与入渗历时之间的关系,模型拟合结果较好;层状土的土壤含水量分布具有不连续性,其铵态氮和硝态氮分布规律受夹砂层位置的影响较大。综上所述,夹砂层位置变化对膜孔灌氮肥自由入渗具有明显影响。

弹性体对PP/EVA无胶复合膜性能影响研究

以EVA作为黏合层的主要材料,以弹性体作为芯层与黏合层的增容剂,并共混造粒制备聚丙烯(PP)/EVA/弹性体共混体系、流延共挤制备3层无胶复合薄膜。通过对共混材料力学性能测试、DMA测试、流变性能测试、扫描电子显微镜、薄膜性能测试等对共混体系及薄膜性能进行研究。结果表明,醋酸乙烯含量为18%的EVA与纸张黏合效果最好;弹性体PBE对混合体系力学性能的提升优于POE;当PBE在共混体系中含量逐渐增加时,PP与EVA的玻璃化转变温度逐渐增加,Cole-Cole弧度逐渐增大,PP与EVA相容性越来越好;当PBE在黏合层EVA中含量为30%时,PP/PP/EVA 3层共挤薄膜拉伸强度达到最大值29 MPa,随后减小;PBE含量为20%时,与纸张的黏合强度达到最大值9 N/15 mm,随后减小;PBE含量达到25%时,芯层与黏合层无法剥离,复合牢固不分层;因此,PBE在黏合层中的添加量为25%最为合适。

无铬鞣废革屑胶原提取物与PBAT共混成膜性能

利用稀酸法分别从沸石、TWS鞣废革屑中提取胶原,以提取率、特性粘数等为指标优化提取工艺,对纯化后的胶原水解物进行表征。随后选取TWS鞣废革屑提取的胶原水解物(C-TWS)与聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)共混成膜,探究二者的成膜性能。结果表明:两种胶原水解物均含有17种氨基酸,元素组成以C、N、O为主,矿物盐含量低,是优质的生物可降解蛋白基材。PBAT/C-TWS共混过程为简单的物理共混,C-TWS组分含量的增大使复合膜的水蒸气透过量提高43.05%~182.5%。C-TWS组分含量为30%时,薄膜的最大热降解温度由405.4℃降低至386.5℃,所有比例共混膜都具有良好的透光率,共混体系中C-TWS组分含量小于50%时具有较好的相容性。

成膜温度对无铬达克罗涂层结构组成和耐蚀性的影响

[目的]温度对水性无铬达克罗涂层成膜机制的影响尚不明确。[方法]采用KH560硅烷偶联剂作为成膜物,钼酸盐作为钝化剂,片状锌、铝粉作为牺牲阳极组分,制备出一种水性无铬达克罗涂料。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、中性盐雾试验、电化学测量等手段对不同温度(240~600℃)下成膜后涂层的表面形貌、相组成及耐蚀性进行表征与分析。[结果]成膜温度为330℃和390℃时,涂层微观结构最佳,片状锌、铝粉层层叠加,且表面光滑平整,无明显缺陷,经720 h中性盐雾试验后无红锈。成膜温度为330℃时,涂层的腐蚀电流密度最小,极化电阻最大,表现出优异的防护性能。[结论]成膜温度太高或太低都不利于获得耐蚀性良好的无铬达克罗涂层。

太阳电池无主栅互联封装技术研究进展

采用无主栅技术降低银浆成本是降低太阳电池组件成本的一个重要方向。主要阐述了无主栅电池组件技术的优势和发展历程,总结对比了覆膜互联、点胶互联、焊接点胶互联几种不同的无主栅电池互联封装工艺,论述了无主栅互联封装技术引入的低温焊丝、聚合物膜新材料、无主栅电池组件的热循环可靠性及不同互联方案对无主栅电池金属化图形的要求,最后对无主栅技术面临的挑战及优化方向进行了展望。

无负极锂金属电池的挑战与发展

无负极锂金属电池因极高的理论容量、能量密度和低成本的优势成为学术热点。但由于铜箔的疏锂性和金属锂的高活性,导致了锂沉积/剥离不均匀,从而产生锂枝晶和锂消耗过快等诸多问题,限制了实际应用。对无负极锂金属电池的优势、挑战以及解决方案进行了全面梳理,从修饰集流体、构筑稳定固态电解质界面(SEI)膜、引入补锂技术以及优化电解液四个改进策略进行了详细论述,并讨论了负极侧影响金属锂沉积/剥离的机制、正极额外锂源的优势以及电解液对无负极锂金属电池可逆性的影响,总结了四种策略的优缺点和未来的发展方向。

磷化工艺参数对高温锰系磷化膜质量影响研究

接箍是石油套管和油管的重要部件,石油套管和油管通过接箍以螺纹拧接的方式连接成油井管柱。为了更好地提高接箍的螺纹抗粘扣性能,通常对接箍采用高温锰系磷化处理,可以起到防腐以及减少摩擦、提高润滑性能的作用。文章通过试验研究游离酸度、总酸度、酸比对磷化膜质量及磷化反应时间的影响,进一步优化磷化工艺参数,将磷化膜的膜重控制在一定范围内,获得更致密、更均匀的磷化膜。

应用于IBC光伏组件的无主栅技术及封装材料研究

简述无主栅技术及其发展趋势,详细介绍了应用于叉指背接触(IBC)太阳电池的无主栅覆膜技术及无主栅焊接点胶技术的工艺流程,重点研究覆膜工艺应用于无主栅IBC光伏组件封装材料的匹配问题,提出了目前无主栅技术原材料的匹配方案及封装工艺的改进方法,并对分别采用常规工艺与改进工艺的无主栅IBC光伏组件在相同热循环(TC)老化试验后的电致发光(EL)图像进行了对比分析。研究结果表明:改进工艺优化了常规覆膜工艺的材料匹配,改善了应用双层复合膜工艺时铜丝与太阳电池副栅出现的接触不良的问题。同时,采用单层复合膜工艺避免了热压引起的IBC太阳电池弯曲和焊接不良的问题。研究结果可为无主栅IBC光伏组件封装技术的发展提供指导。

柳州地区页岩气地质调查井钻探技术研究与应用

页岩气地层裂隙发育,胶结性差,表现为岩石破碎、水敏性强、孔壁强度低。在钻进过程中容易出现坍塌、掉块、缩径等复杂情况,从而引发孔壁失稳、卡钻、埋钻等孔内事故。对广西柳州地区页岩气地质调查井工程进行钻探技术研究,应用PVA1788成膜体系无固相冲洗液和成膜防塌体系无固相冲洗液、绳索取心液动锤钻进技术、膨胀波纹管护壁新技术、螺杆钻具定向钻进纠斜技术,在现场勘探施工中取得了良好的效果,保证了项目的顺利施工。

来流速度对防冰表面溢流水流动换热的影响

为研究来流速度对防冰表面溢流水流动形态及换热的影响,基于空气-水两层相互作用的质量、动量和能量守恒,建立防冰表面溢流水水膜流动换热及破裂的数学模型,分析了防冰表面溢流水在不同来流条件下的流动形态和表面换热情况。计算分析表明:来流速度增加时,防冰表面相同位置处的连续水膜厚度减小,水膜破裂位置随之延后;较高来流速度条件下,破裂处水膜厚度稍有增加,使得破裂后形成的溪流厚度和宽度增大;作为主要的表面散热项,连续水膜表面蒸发及对流换热热流均随来流速度的增加而增大。此外,由水膜破裂引起的表面溢流水流态变化对防冰表面蒸发热流有一定影响。

硫酸盐还原菌对HSn70-1A铜合金电化学腐蚀行为的影响

用电化学、微生物学和表面分析方法研究了培养基中硫酸盐还原菌(SRB)对HSn70-1A铜合金的电化学腐蚀行为,探讨了硫酸盐还原菌生物膜下介质的流动状态及材料表面状态对铜合金腐蚀的影响。结果表明,SRB的存在使电极自腐蚀电位快速负移,腐蚀速率显著增加,细菌生长后期极化电阻显著降低。扫描电子显微分析(SEM)表明,在SRB作用下铜合金发生严重点蚀。介质的流动状态对细菌的附着、生长具有一定的影响,加剧了腐蚀的形成和发展。铜合金在2-巯基苯并噻唑(MBT)与1,2,3-苯并三氮唑(BTA)复配缓蚀剂中预镀膜后,耐SRB侵蚀性显著提高。

直流等离子体喷射制备无裂纹自支撑金刚石膜体的晶体组织设计(英文)

在自支撑金刚石膜体中发现网状、河流状和环状三种裂纹形式 ,这几种裂纹形式依沉积温度不同而不同。首次采用了原子力显微镜分析了金刚石自支撑膜体裂纹断裂机制 ,发现了穿晶断裂和沿晶断裂两种机制 ,其中 ,在网状裂纹中 ,穿晶断裂机制占主要地位 ;环状裂纹中 ,沿晶断裂机制占主要地位 ,而河流状裂纹是两种机制的混合。对应X射线衍射结果 ,(111)晶面占优的膜体易于开启穿晶断裂机制 ,(2 2 0 )晶面占优的膜体易于开启沿晶断裂机制。使用Raman谱测试的膜体中的本征应力在几十到几百MPa之间 ,且在膜体中存在应力剖面分布。Raman谱的结果还显示低缺陷的膜体组织有利于阻挡裂纹扩展。通过建立简单力学分析模型 ,推测了膜体组织对断裂强度的作用。根据实验结果和力学模型 ,制备了最厚 2mm、最大直径 12 0mm的无裂纹自支撑金刚石膜。

无铬达克罗成膜物质的研究进展

无铬达克罗是通过无铬钝化技术在金属材料表面形成的耐腐蚀性能佳、环境污染小、对人体健康几乎没有危害的金属表面防护膜层.本文综述了国内外形成这种膜层的物质的研究进展,展望了无铬钝化技术的发展趋势;在总结与分析的基础上指出:随着环境保护要求的提高,有机聚合物(硅烷或树脂)和稀土盐(铈盐)组成的复合成膜体系有着较好的开发和应用前景.

TiO2薄膜光催化体系中羟基自由基的水杨酸分子探针法测定

以水杨酸为分子探针物,以分光光度法测定了纳米TiO2薄膜光催化体系中产生的羟基自由基(.OH).结果表明,水杨酸的自然氧化程度较低,可以作为分子探针测定.OH的产生;实验中最佳的光照时间为60min;水杨酸浓度对·OH的测定影响较大,其最佳值为50mg·L-1;pH值对.OH的测定影响较大,最佳值为6;最佳实验条件下,分析得到.OH的稳态浓度为1.68×10-14mo·lL-1.