光学薄膜PET领域的多功能涂层设计与制备

随着光学技术的快速发展,PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜在多个应用领域中都得到了广泛使用。本文主要集中于PET薄膜上的光学薄膜多功能涂层的设计与制备。首先,从光学薄膜的基本理论出发,探讨了涂层的光学干涉特性及其响应性能;然后,结合多功能涂层设计中的主要考虑因素进行了深入分析;最后,对PET薄膜上的多功能涂层在实际应用中的效果进行了评估。

骨科内植物多功能涂层研究进展

无菌性松动和植入物周围感染是骨科内固定术失败的两个主要原因,随着手术数量的日益增长,如何降低此类手术失败风险变得格外重要。在这个领域中,近期大量的研究工作致力于研制各种各样的内植物涂层,而这些涂层大多只具有抗感染作用而无骨整合作用;或者只具有骨整合作用而不具备抗感染作用。但是要使内植物长期有效,理想的涂层应兼顾骨整合和抗感染这两个功能。本文将对同时具有骨整合性和抗感染性的多功能涂层近期的研究进展和未来研究方向进行综述。

多功能涂层织物的制备

采用对环境污染小的水性聚氨酯作涂层剂,利用自制的羊毛角蛋白溶液对其进行改性以提高涂层织物的透湿性能,同时向涂层剂中加入抗紫外线纳米粉体。利用电子显微镜观察了涂层剂干法膜的表面形貌,采用红外光谱仪测试了其内部成分;对涂层后织物的各项主要性能进行了测试,其结果显示得到了集防水、透湿、抗紫外线功能于一身的多功能涂层织物。

新法多功能涂层织物的制备

采用对环境污染小的水性聚氨酯作为涂层剂,利用羊毛角蛋白溶液和抗紫外线纳米粉体对其进行改性。涂层前利用电子显微镜观察涂层剂干法膜的表面形貌,采用红外光谱仪测试其内部成分。涂层后对织物的各项主要性能进行测试,结果显示,可以得到集防水、透湿、抗紫外线功能于一身的多功能涂层织物。

基于纳米ATO、TiO2涤纶多功能涂层整理

多功能纺织品是现代纺织品研究的热点。文中以水性聚氨酯为防水涂料,纳米氧化锡锑(ATO)及超细二氧化钛(TiO2)作为功能填料,采用涂层工艺对涤纶织物进行整理,探讨了涂层整理剂中各组分的最佳含量,并对织物的防水、防紫外以及隔热性能进行评价。结果表明,经优化的工艺参数为:水性聚氨酯含量为50.00%,纳米ATO含量为2.00%,纳米TiO2含量为3.00%。经整理后的涤纶织物耐水压为12.4 kPa,UPF值为245.9,隔热性能提升了8.1℃,满足户外纺织面料防水、防紫外、隔热的基本需求。

一种多功能涂层性能自动测试仪与手动测试仪的对比和影响因素探析

针对测试涂料涂层物理性能如附着力、硬度、划痕和耐磨性等,需要通过划痕仪、耐磨仪、划格器和铅笔硬度计等多种仪器单独进行测试的现状,依据附着力、硬度、划痕和耐磨性测试标准及高质量发展的应用需求,结合自动化控制系统设计研制出一种具有集划痕、耐磨、划格和铅笔硬度四合一的多功能涂层测试仪。将多功能涂层测试仪与传统涂层测试仪器进行测试结果及各种条件对比。结果表明:多功能涂层测试仪,完全满足涂层性能测试要求,比传统仪器更稳定、可靠性更强,智能自动化和效率更高,提高了涂层测试的准确性和科学性。

川崎钢厂多功能涂层机组

一条月产12500t的多功能涂层机组,可生产极薄的无机薄膜和有机合成树脂薄膜以及镀铬带材,来供应汽车和电气工业使用。此机组采用能够连续加工不同厚度的带材的两步涂层操作和两步烘烤操作并实现了整个过程的自动控制。

输油气管道内减阻多功能防腐涂层的开发与研究

介绍了以纳米有机钛聚合物为基料、通过硅氟材料的改性,研制了钛基氟硅高分子合金涂料的开发过程,并通过对材料结构的表征和涂层性能的研究,证明了该涂层材料具有超疏水表面、不沾污、不结垢、耐高温、导静电、防腐蚀等多种功能,减阻效果显著,是保障石油与天然气输送管道安全运行必不可少的新型防护涂层材料。

超疏水涂层的制备及在寒区混凝土中的应用研究综述

混凝土在寒区工程中得到了广泛应用,然而,受冻融、离子腐蚀、冰冻等因素影响,寒区混凝土病害严重,直接影响工程长期服役性能。近年来随着仿生学的发展,人们模拟自然界超润湿性生物表面制备出人工超疏水表面,通过多种方式制备的超疏水涂层也趋向于多功能化。采用超疏水涂层对寒区混凝土构筑物防护,涂层表面的低表面能与微纳米复合结构使其具有斥水特性,赋予混凝土疏水防冰性能,从而显著提升混凝土构筑物抗冰冻害、耐盐腐、抗干湿循环的能力。本文主要综述寒区混凝土的病害、润湿性理论模型、超疏水涂层的制备、应用于混凝土/寒区混凝土时的性能研究、超疏水涂层的分子动力模拟研究,从理论模型、性能实验、分子动力模拟多角度总结现有研究进展。最后展望超疏水涂层应用于寒区混凝土时应充分发挥其多功能防护特点,依据不同工程病害制备相应的防护涂层。

CLAM钢基体上大气等离子体喷涂制备氧化铝涂层工艺研究

液态金属锂铅包层是目前国际上聚变堆包层设计研究的主流方案之一，但其仍面临高氚渗透率、液态锂铅对包层结构材料的腐蚀以及锂铅流动引起的磁流体动力学MHD效应等问题，而包层结构材料表面加覆涂层是解决上述问题的关键技术之一。本实验尝试利用大气等离子体喷涂（APS）工艺在中国低活化马氏体CLAM钢上制备多功能氧化铝涂层，试验结果表明：涂层与基底具有较好的结合强度，平均值为31．7MPa；涂层电阻率为5．26×10^9～1．54×10^10Ω·m；并呈现较高的显微硬度和致密度。本工作可为未来聚变堆液态锂铅包层涂层制备提供理论依据和技术储备。

医用Cu_(j)O-MTa_(n)O_(m)多层涂层改善Ti-6Al-4V合金的力学性能、耐蚀及抗菌性能的研究

为了改善Ti-6Al-4V合金的力学性能、耐蚀及抗菌性能,运用磁控溅射技术在医用Ti-6Al-4V合金表面沉积了医用Cu_(j)O-MTa_(n)O_(m)/Ta_(n)O_(m)/Ta_(n)O_(m)-TiO_(2)/TiO_(2)/Ti多层涂层(代号Cu_(j)O-MTa_(n)O_(m)),并采用SEM、AFM、XRD、接触角测试仪、纳米压痕仪、电化学工作站和平板计数法等手段分析沉积涂层的表面形貌、物相组成、润湿性、力学性能、耐腐蚀性能和抗菌性能。研究结果表明,Cu_(j)O-MTa_(n)O_(m)多层涂层结构均匀致密,未发现微孔或微裂纹等结构缺陷,物相表现为非晶态。相比于Ti-6Al-4V合金,Cu_(j)O-MTa_(n)O_(m)多层涂层试样的接触角值增大4°,硬度和弹性模量分别增幅29%和35%,腐蚀电流密度下降93%,抗菌率为100%,表现出良好的力学性能、耐腐性能和抗菌性能,能对Ti-6Al-4V合金起到良好的防腐、防菌效果。

MXene杂化硅烷膜制备超疏水/抗菌金属表面防护涂层

以提高金属表面的防腐蚀性能为目的,通过在金属表面硅烷膜中引入MXene纳米颗粒进行杂化,制备了具有超疏水和抗菌功能的金属表面防护涂层。通过HCl化学刻蚀对铝合金表面进行处理,获得粗糙的多孔隙表面结构;将氟代硅烷分子和MXene的混合溶液旋涂于上述铝合金表面,形成一层MXene杂化的硅烷膜。表面粗糙结构和低表面能硅烷分子的存在使得金属表面对水的接触角大于150°,具有超疏水性能;而表面杂化膜中引入的MXene可以在光照条件下产生单线态氧对细菌进行杀伤,具有优良的抗菌性能。因此,该涂层不仅可以通过低表面能硅烷膜和粗糙表面捕获的空气层对腐蚀液体进行双重阻隔,不仅提高铝合金表面对化学腐蚀的防护性能,而且可以通过对细菌的高效杀伤提高表面对生物腐蚀的防护性能。

两种漆层下金属腐蚀的无损检测方法

对早期漆层下金属的腐蚀检测可以避免腐蚀对金属结构的破坏。介绍了金属腐蚀本质,提供了两种金属腐蚀的无损检测方法:基于多功能涂层的腐蚀显示法和微波检测法。这两种方法可以在金属设备表面漆层破裂、金属表面发生明显腐蚀之前检测到金属基体的腐蚀程度,有助于及时对已发生轻微腐蚀的金属件采取防腐补救措施,对降低金属设备的维护成本和提高设备的安全可靠性有重要指导意义。

稀土双硅酸盐热学性能的基因与协调机制

在未来航空发动机先进技术中,以硅基陶瓷复合材料高温结构部件为基体,发展先进的多功能热障/环境障一体化涂层(TEBC)以实现有效防护是一个重要的研究方向。TEBC材料的发展和优化需满足低热导率(κL)和合适的热膨胀系数(CTE),以提高涂层体系的隔热性能,并降低热应力。因此,深入理解TEBC候选材料热传导和热膨胀行为的"基因"和协调机制是本领域的关键问题。采用第一性原理结合晶格动力学方法研究了稀土双硅酸盐β-,γ-和δ-RE2Si2O7(RE=Y,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)多晶型材料的晶体结构、键合非均匀性、声子色散关系及非简谐性特征,计算了材料本征晶格热导率和热膨胀系数,揭示了控制材料低热导率和热膨胀系数大小的"基因"。研究发现,RE2Si2O7多晶型材料具有明显的低频光学-声学声子耦合效应,且低频声子较大的非简谐性是材料低热导率的根源。同时,晶格中Si-O-Si"桥"结构的线性或弯折形态导致了低频声子非简谐性的"正负"差异及体模量差异,是决定β-和γ-RE2Si2O7热膨胀系数远低于δ-RE2Si2O7的关键因素。研究结果阐明了低频声子非简谐性的"大小"和"正负"特征对RE2Si2O7多晶型材料热学性能协调机制的关键作用,为实现TEBC热学性能的优化设计提供了指导。