CrN涂层制备中氮气比例对耐磨抗黏附性能的影响

采用多弧离子镀技术在38CrMoAl样片表面制备CrN涂层,利用扫描电子显微镜、纳米压痕仪、摩擦磨损试验机、X射线衍射仪及接触角测量仪,研究了氮气比例对CrN涂层耐磨抗黏性能的影响。结果表明,随着氮气比例的增加,CrN涂层由Cr、Cr_(2)N和CrN的混合相向CrN单相转变;CrN涂层磨损率远低于基体磨损率,CrN⁃65涂层的磨损率最低仅为1.01×10^(-6)mm^(3)/(N·m),低于基体磨损率一个数量级。所有CrN涂层表面均表现出疏水性;聚碳酸酯(PC)熔体高温接触角试验中,CrN⁃15涂层与PC熔体的高温接触角最高为110.8°,高于基体的102.2°;经过低温退火处理后,所有表面与PC熔体的高温接触角均降低,但是CrN⁃15涂层退火后仍能保持最高的高温接触角(102.9°),明显高于退火后基体的高温接触角(85.3°),表现出最佳的抗黏附性能。CrN⁃15涂层表现出较好的耐磨性和抗黏附性,综合性能较好,为CrN涂层在塑料加工螺杆和注塑模具表面应用提供一定的技术支撑。

两性离子自组装仿生表面的制备、表征及抗黏附性能

设计与合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物:N,N-二甲基氨甲酸乙酯基丙基三乙氧基硅烷磺酸内盐(SiNNS),利用红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(1H NMR)对其分子组成与结构进行了表征.通过自组装技术将SiNNS分子构筑在玻璃基材表面,形成了模拟细胞外层膜的仿生表面.利用原子力显微镜(AFM)、X光电子能谱(XPS)和接触角测量仪对表面的形貌特征、化学组成和润湿性进行了表征.以空白玻璃为对照样品,研究了这一表面的防雾性能和抗细菌黏附性能.结果表明,所制备的两性离子自组装仿生表面具有超亲水性和水下超疏油特性,其水滴接触角为9.2°,水下油滴接触角接近180°;与对照样品相比,两性离子自组装表面具有优异的防雾性与抗细菌黏附性.

抗细菌黏附氟化SiO_(2)纳米纤维膜的制备及其性能

探讨抗细菌黏附氟化SiO_(2)纳米纤维膜的制备及性能。以硅酸四乙酯(TEOS)为硅源得到SiO_(2)静电纺丝液,将全氟辛基三甲氧基硅(FAS)掺入纺丝液中,利用静电纺丝法制得抗细菌黏附的氟化SiO_(2)纳米纤维膜。结果表明:氟化SiO_(2)纳米纤维膜具有良好的疏水性,可有效抵御亲水环境中悬浮的细菌细胞,防止其在纤维膜表面黏附。将氟化SiO_(2)纳米纤维膜与大肠杆菌和金黄色葡萄球菌混合培养24 h,从抗菌平板上发现其具有较为优异的抗菌活性。此外,利用L929细胞在培养24 h和72 h后对其体外细胞毒性进行检测,发现氟化SiO_(2)纳米纤维膜仍保持较低的细胞毒性。认为:抗细菌黏附氟化SiO_(2)纳米纤维膜可进一步拓展抗菌纤维的应用。

Improvement Mechanism of Adhesion Performance of Anti-stripping Agents and Coupling Agents on Asphalt-Aggregate Interface Based on Molecular Dynamics

This study examined the mechanisms for improving the adhesion performance of the asphalt-aggregate interface with two anti-stripping agents and two coupling agents.The investigation of contact behavior between various asphalt-aggregate surfaces was conducted using molecular dynamics(MD)simulations.The interaction energy and the relative concentration distribution were employed as the parameters to analyze the enhancement mechanisms of anti-stripping agents and coupling agents on the asphalt-aggregate interface.Results indicated that the adhesion at the asphalt-aggregate interface could be strengthened by both anti-stripping agents and coupling agents.Anti-stripping agents primarily improve adhesion through the reinforcement of electrostatic attraction,while coupling agents primarily upgrade adhesion by strengthening the van der Waals.Hence,the molecular dynamics modeling and calculation techniques presented in this study can be utilized to elucidate the development mechanism of the asphalt-aggregate interface through the use of anti-stripping agents and coupling agents.

环保缓释型主动融冰雪涂层材料研究

为解决目前冬季融冰雪成本高、环保性差的问题,首先基于医学制药中的"缓控释"思想,确定涂层材料的组成,为使表面能较高的亲水性填料、补强剂与表面能较低的树脂能有效结合,采用偶联剂对组分中的填料和补强剂进行表面改性处理,用高分子纤维素分别制备疏水型与亲水型包衣溶液,对环保型融雪剂进行包衣成膜,研究其微观形貌以评价成膜状况;然后通过融冰雪试验确定涂层溶液的最佳涂刷量,研究涂层的抗黏附性能与缓释持久性,通过分析涂层的微观形貌特征,揭示其缓控释融冰雪机理;最后分别通过研究融冰雪涂层的耐水性、耐磨性和耐腐蚀性分析其耐久性能,通过分别分析融冰雪涂层对植物生长和金属腐蚀的影响以评价其环保性能。研究结果表明:亲水型与疏水型包衣溶液的掺配比例是1∶8,环保型主动融冰雪涂层溶液的最佳涂刷量为0.65kg·m-2,融冰雪涂层具有良好的缓释持久性和抗黏附性能;在融冰雪过程中,包衣薄膜吸水溶胀,溶解缠绕在包衣薄膜表面的亲水型高分子纤维素,使镶嵌在包衣表面的抗黏剂及致孔剂碎片脱落,在包衣薄膜表面形成孔洞,渗出融雪剂晶体,包衣薄膜成功地发挥缓释作用;水进入包衣膜内后溶解融雪剂,浓度升高,渗透压增大,融雪溶液便渗出包衣薄膜,融化冰雪;环保型主动融冰雪涂层具有良好的经济、环保和耐久性。