异质a-C:H/a-C:H:F配副的摩擦学行为研究

目的研究F元素掺杂非晶碳基薄膜与a-C:H薄膜摩擦配副的摩擦学行为机制。方法利用PECVD法在Si基底上制备a-C:H:F薄膜,与直径为6.0mm的a-C:H薄膜摩擦对偶球组成摩擦配副体系,使用往复模式的CSMTRB3摩擦机研究a-C:H:F薄膜的摩擦学特性,频率为5Hz,滑动总次数为9000,外加载荷分别为2、4、6、8、10 N。通过纳米硬度、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱、激光共聚焦拉曼光谱、场发射扫描电镜及CSM摩擦试验机等,分别评价a-C:H:F薄膜的结构、表面形貌、力学性能、摩擦学性能等。结果在干摩擦环境下,随着载荷的增加,a-C:H:F薄膜的摩擦因数逐渐降低,平稳后摩擦因数低至0.018。通过掺杂F元素,一方面促进了薄膜的sp^(2)-C杂化,另一方面增大了薄膜的无序度。F元素具有钝化薄膜表面和静电排斥的作用,使得a-C:H:F薄膜具有较低的摩擦因数和磨损率。结论采用PECVD方法制备的a-C:H:F薄膜具有更好的减摩降损能力。

生物陶瓷支架的功能改性及应用研究进展

生物陶瓷支架具有良好的生物相容性和引导组织再生特性,并可提供多孔的表面形貌和孔道结构,以促进新生组织的长入,在硬组织修复和骨组织工程支架领域获得了广泛的关注和临床应用。当前,生物陶瓷支架仍然存在骨诱导活性差、生物功能单一、力学性能差等缺陷,极大限制了它们的临床治疗效果和应用范围。本文从生物陶瓷支架的功能改性角度出发,对材料实施表面功能涂层修饰、微纳结构改性、功能元素掺杂、力学增强等策略,及其在改善植入体生物相容性、促进成骨活性、药物递送、抗肿瘤和抗菌等方面的应用进展进行了归纳和总结,并对功能改性生物陶瓷支架的未来发展趋势作了展望。

石墨烯表面改性研究进展

石墨烯(Graphene)是一种具有优异的电学、热学、力学等物理化学性能的二维碳纳米材料。其应用涵盖电池、传感器、超级电容器和复合材料等领域。但石墨烯片层之间具有很强的π-π相互作用以及高比表面能导致其具有很强的化学惰性,易趋于聚集,限制其优异的性能的发挥。因此石墨烯必须经过适当的改性以促进其在溶剂或基体树脂的分散,进一步拓展石墨烯的应用范围。石墨烯表面改性方式一般分为化学改性(共价键改性)、物理改性(非共价键改性)以及元素掺杂改性。本文从这三种改性方式综述了石墨烯的表面处理方法目前取得的进展,并展望了石墨烯改性未来的发展。