CVD-SiC界面改性涂层对气相渗硅制备C_f/SiC复合材料力学性能的影响

在气相渗硅制备C_f/SiC复合材料时,界面改性涂层非常重要。良好的界面改性涂层一方面起到保护碳纤维不受Si反应侵蚀的作用,另一方面起到调节纤维和基体界面结合状况。通过在C纤维表面制备CVD-SiC涂层来进行界面改性,研究CVD-SiC界面改性涂层对GSI C_f/SiC复合材料力学性能和断裂特征的影响,并分析其影响机制。结果表明:无CVD-SiC涂层改性的C_f/SiC复合材料力学性能较差,呈现脆性断裂特征,其强度、模量和断裂韧度分别为87.6MPa,56.9GPa,2.1MPa·m1/2。随着CVD-SiC涂层厚度的增加,C_f/SiC复合材料的弯曲强度、模量和断裂韧度呈现先升高后降低的趋势,CVD-SiC涂层厚度为1.1μm的C_f/SiC复合材料的力学性能最好,其弯曲强度、模量和断裂韧度分别为231.7MPa,87.3GPa,7.3MPa·m1/2。厚度适中的CVD-SiC界面改性涂层的作用机理主要体现在载荷传递、"阻挡"Si的侵蚀、"调节"界面结合状态3个方面。

纳米改性涂层及焊接工艺参数对无镀铜实心焊丝导电嘴磨损影响的研究进展

环保型无镀铜实心焊丝是气保护实心焊丝发展的主要趋势,而导电嘴磨损是其应用的瓶颈,综述了无镀铜实心焊丝表面纳米改性涂层及焊接工艺参数对导电嘴磨损的影响,认为:纳米颗粒在无镀铜实心焊丝与导电嘴的摩擦界面形成摩擦反应膜可以减少导电嘴的磨损;纳米改性涂层可使焊丝表面的油膜具有优异的润滑、导电、导热三重特性,是减少导电嘴磨损的可行途径;导电嘴的磨损随焊接电流的升高而增大,直流反接(Direct-current Electrode Positive,DCEP)时导电嘴的磨损比直流正接(Direct-current Electrode Negative,DCEN)时严重;电弧烧蚀和电流腐蚀是导电嘴磨损的主要机制。

金属双极板表面改性涂层的评价方法研究进展

理想的质子交换膜燃料电池(PEMFC)用金属双极板需要具备良好的耐蚀性和导电性,表面改性是解决金属双极板耐蚀性和导电性的主要途径之一。本文对金属双极板表面改性涂层的各种性能评价方法进行了归类、介绍、总结。表面改性金属双极板的性能评价方法主要有非原位的电化学腐蚀分析、界面接触电阻测量、表面形貌表征、组分分析以及原位的组装电池评价等,重点介绍了各种方法的基本原理、操作条件、结果分析以及应用情况等,发现电化学腐蚀分析的测试标准不统一、原位评估方法应用较少等问题,提出进一步分析测试参数影响并统一测试标准以及尽可能在电池运行环境中评估金属双极板性能的研究方向,期待后续研究能够尽快完善相关评价标准体系,促进行业规范有序发展。

不同类型纳米粒子改性涂层对混凝土疏水和抗冻性能的影响

选择纳米SiO2、TiO2和CaCO3改性环氧树脂(ER)、氯化橡胶(CR)、醇酸磁漆(AR)3种涂料,通过接触角测试确定纳米粒子的最佳掺量,并对最佳掺量下的纳米改性涂层进行吸水率、抗冻性能测试。结果表明:纳米SiO2的疏水性效果更好,相较于单独使用未改性的ER、CR和AR涂料的混凝土,平均吸水率降幅为43.2%。有机成膜涂料+纳米SiO2粒子复合涂层对混凝土抗冻性能改善效果更明显,在最优纳米SiO2掺量下,100次冻融循环后平均相对动弹性模量为82.5%,吸水率与相对动弹模量之间存在负相关关系,表现为吸水率越小抗冻性能越好。

Co-Pt改性铝化物涂层的氧化行为

[目的]铝化物涂层的抗氧化性能及高温服役性能亟待提高。[方法]采用电镀和高温气相渗铝的方法,在镍基单晶高温合金表面制备了Co改性铝化物(NiCoAl)涂层、Pt改性铝化物(NiPtAl)涂层和Co/Pt共改性铝化物(NiCoPtAl)涂层,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)研究了3种涂层在1 100℃下恒温氧化过程中的氧化行为及组织结构演变,探究Co的添加对铝化物涂层抗氧化性能及涂层/基体界面组织结构演变的影响。[结果]恒温氧化300 h后,NiCoAl涂层表现出最差的抗氧化性能,NiCoPtAl涂层和NiPtAl涂层的抗氧化性能则更优,它们的单位面积质量依次增大了0.426 26、0.342 53和0.296 01 mg/cm^(2)。NiCoPtAl涂层试样互扩散区和二次反应区中的析出相较其他两种涂层少。[结论]适量Co的添加对铝化物涂层表面氧化层的形成有促进作用。在Co和Pt的协同作用下,铝化物涂层/单晶界面组织的稳定性更好。

静脉导管用的涂层改性硅橡胶材料制备及应用效果

针对传统静脉导管医用硅橡胶材料抗菌性能和生物相容性能差的问题,提出一种新型功能涂层改性硅橡胶材料的制备,并对其抗菌性和生物相容性进行研究。结果表明:当CS∶Cu复合功能涂层中CS∶Cu为100∶1时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率均达到了95%以上,经过生理盐水浸泡后,CS∶Cu复合功能涂层的抗菌性几乎不受影响。对铜离子溶出率进行测试,随浸泡时间的增加,铜离子溶出量几乎保持为恒定状态。细胞浓度并未发生较明显的变化,制备的复合功能涂层铜离子浓度均在生物安全范围内,可以作为生物植入材料使用。

医用聚醚醚酮抗菌改性的研究进展

聚醚醚酮(Polyetheretherketone, PEEK)是一种新兴的有机高分子材料,在口腔修复和骨科植入物领域颇有前景。本文主要综述了改善聚醚醚酮抗菌性的几种方法,如化学改性、表面涂层负载改性、物理改性,并提出了其在抗菌改性方面仍存在的问题及挑战。

涂层改性碳纤维掺量增强混凝土性能的研究

为提升工程建筑中碳纤维增强混凝土的力学性能,在水泥基复合材料中掺入了不同长度和不同掺量的碳纤维和涂层改性碳纤维,研究碳纤维/涂层改性碳纤维长度和掺量对纤维增强水泥基复合材料抗折强度和抗压强度的影响。结果表明:在不同碳纤维/涂层改性碳纤维长度下,随着碳纤维/涂层改性碳纤维掺量逐渐增加,碳纤维/涂层改性碳纤维增强水泥基复合材料的抗折强度整体呈现逐渐增大的特征;在相同碳纤维/涂层改性碳纤维掺量下,碳纤维/涂层改性碳纤维长度越大则对应碳纤维/涂层改性碳纤维增强水泥基复合材料的抗折强度越高;在不同碳纤维/涂层改性碳纤维长度下,碳纤维/涂层改性碳纤维增强水泥基复合材料的抗压强度随着碳纤维/涂层改性碳纤维掺量逐渐增加先增后减;在碳纤维/涂层改性碳纤维掺量为0.6%时取得抗压强度最大值。适宜的碳纤维/涂层改性碳纤维掺量为0.6%。

纳米TiO_2涂层对Al_2O_3微滤膜的改性研究

以硫酸钛、尿素为主要原料,采用均相沉淀法对α-Al2O3微滤复合膜进行了纳米TiO2 的涂覆改性,着重考察了反应温度、反应物浓度与涂覆次数对改性作用的影响．实验结果表明,制备的TiO2改性涂层光滑致密,晶粒尺寸为10-15nm,使改性后的Al2O3微滤复合膜水通量提高了19％以上．用TEM、Zeta电位分析手段对改性涂层进行了测试分析,探讨了改性的机理．

纳米ZnO涂层对Al_2O_3微滤膜的改性

以硝酸锌、尿素为主要原料，采用均相沉淀法对Al_2O_3微滤膜进行了纳米ZnO的涂覆改性研究，着重考察了反应温度与涂覆次数对改性作用的影响。用TEM，FTIR，zeta电位分析仪等对改性涂层进行测试分析，探讨了改性机理。实验结果表明：制备的ZnO改性涂层光滑致密，晶粒为5～10 nm，使改性后的Al_2O_3微滤膜水通量提高了43％。可以认为ZnO改性涂层荷电是促使改性后Al_2O_3微滤膜水通量提高的主要原因，其次，改性涂层的疏水性及形成的改性涂层光滑致密也对水通量提高起一定作用。

碘释放抗菌涂层棉织物的制备及其在伤口修复中的应用

为使医用棉基敷料在伤口管理中能同时对伤口进行安全有效的消毒处理,以增强棉基敷料在医用领域的使用价值,采用羧甲基纤维素钠(CMC)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合聚合物溶液对棉织物进行浸泡处理,借助CMC的成膜性促使聚合物涂层在棉织物表面快速形成,之后经吸附溶胀碘化钾后使用过氧化氢溶液处理,获得了一种稳固碘释放抗菌棉织物。测试了不同整理条件下抗菌棉织物对水分子和碘离子的吸附效果,分析了其抗菌性能和生物相容性,并对其用于伤口愈合的效果进行了研究。结果表明:所制备棉织物能够增强对I_(2)的络合能力,利于I_(2)缓释从而增加使用时效;伤口愈合实验证实涂层棉织物络合I_(2)后,可有效杀死伤口处的细菌加速伤口愈合;体外抗菌实验证实涂层棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀灭效果高达99%,而细胞毒性实验显示整理后棉织物对细胞组织几乎无毒副作用,细胞存活率均在90%以上。这种简单而有效的制备策略对于制造用于临床伤口消毒及治疗的功能性纱布等医用纺织品具有巨大的开发潜力。

WPU涂层改性薄型牛革的拉伸性能研究

皮革的薄型化是一种发展趋势,薄型化皮革的伸长率与抗张强度是服饰用皮革的重要性能。本文主要研究WPU涂层改性对不同厚度牛革的伸长率和抗张强度的影响。选取同一张牛革,分别从横纵向上切割成不同厚度,并使用不同质量分数的SiO2对WPU进行改性,进一步对WPU涂层改性后的不同厚度牛革进行拉伸对比。结果发现:随着SiO2质量分数增加,牛革伸长率增加,纵向伸长率始终大于横向伸长率;横纵向之间抗张强度差异较大,随着SiO2质量分数增加,牛革抗张强度先增大后减小;SiO2改性的WPU涂层牛革,在一定程度上提高了牛革的抗张强度,牛革的伸长率与抗张强度之间呈负相关,无明显线性关系。

水性聚氨酯抗菌涂层改性手术巾的制备及其性能

目前市售手术巾存在抗渗水性达不到高性能标准(抗静水压>100 cmH_(2)O)和抗菌性能差等问题。本研究以纺黏-熔喷-纺黏非织造布(SMS)为基底,将掺杂有银离子(Ag^(+))抗菌剂、氯化钠(NaCl)颗粒的水性聚氨酯(WPU)涂覆于SMS表面形成涂层,制备具有微孔结构的改性抗菌手术巾,在保证一定透湿量的情况下,同时兼顾高抗渗水性能和抗菌性能。结果表明:当WPU中Ag^(+)的掺杂量为5.0%(质量分数)、NaCl的掺杂量为1.5%时,所制备的微孔结构抗菌手术巾的抗静水压为114.24 cmH_(2)O,与未经改性的手术巾相比提高了119.40%,透湿量为4160 g/[m^(2)·(24 h)],在150 min以内对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抗菌效率均可达到95%以上,与没有微孔结构的抗菌手术巾相比,透湿量提高了42.96%,抗菌效率提高约20%,表明其具有良好的使用舒适性和抗菌效果。

带破损氧化石墨烯改性环氧树脂涂层的X80钢在NaCl溶液中的局部腐蚀规律

在环氧树脂涂层中添加2%(质量分数)的氧化石墨烯(GO)对其进行改性,利用电化学阻抗谱(EIS)和扫描开尔文探针技术(SKP),研究在5种NaCl溶液中,X80钢基体上的GO改性涂层破损后的局部腐蚀规律。结果表明:GO的独特片状结构能有效抑制水和氯离子等介质进入改性涂层内;同时,GO对腐蚀介质的阻隔作用将金属腐蚀活动限制在涂层破损处,腐蚀产物堆积并形成保护膜,对金属基体起到了一定的保护作用。

涂层改性碳纤维复合材料的微波性能研究

通过对采用化学气相沉积 (CVD)法在碳纤维表面制备SiC涂层、SiC—C共沉积涂层的工艺方法、结构、复合材料电磁参数、复合材料的吸波性能等内容的研究 ,分析了这两种涂层对碳纤维复合材料微波性能的影响 ,探讨其涂层改性在防热、隐身双功能复合材料应用中的可能性。

纳米TiO_2改性的环氧树脂涂层的防腐蚀性能

目前,对纳米TiO2改性环氧树脂涂层在海水中失效特性的报道较少。采用低温水热法制备了纳米TiO2,采用共混法用纳米TiO2对环氧树脂进行改性,并将改性环氧树脂涂覆于Q235碳钢表面。采用X射线衍射仪(XRD)和透射电镜(TEM)对纳米TiO2的晶型和形貌进行了表征;用交流阻抗技术(EIS)研究了改性环氧树脂涂层/碳钢体系在海水中不同浸泡时期的电化学行为。结果表明:纳米TiO2为锐钛矿型,且呈球状,直径约为20 nm,有效地增加了其与环氧树脂的接触面积,纳米TiO2可以抑制海水在环氧树脂涂层内部的扩散,增大了环氧涂层的电阻,提高了其防腐蚀性能。

单晶高温合金铂改性铝化物涂层的高温氧化行为

采用化学气相沉积(CVD)方法在单晶高温合金基体上分别制备了单一铝化物和铂改性铝化物涂层,研究了1050℃下两种涂层在空气中的高温氧化行为。采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等方法分析了铝化物涂层在氧化过程中相成分和显微组织的演变规律,结果表明:经1050℃氧化250h后,两种涂层的氧化动力学曲线均符合抛物线演变规律,Pt-Al涂层的抗氧化性能相对于单一Al涂层提高了2倍以上;涂层主要由β、γ'和α-Al2O3三种物相组成;随着氧化时间的延长,两种涂层表面均出现了氧化膜的脱落现象,但Pt-Al涂层表面氧化膜的脱落面积较小;涂层中相变过程的产生、γ'相贯穿整个涂层和混合氧化物层过早形成是导致铝化物涂层氧化剥落失效的主要原因。Pt元素的加入既可减缓β→γ'的相变速率,又可有效阻挡基体中难熔金属元素的外扩散行为,保证了高质量α-Al2O3保护膜的生成。

硅烷偶联剂对Al-Sm_2O_3/聚氨酯复合涂层的改性及其耐润滑油性能

为了提高Al-Sm_2O_3/聚氨酯(PU)复合涂层的耐润滑油性能,采用硅烷偶联剂KH550对其进行了改性。从功能特性和力学性能角度,系统研究了复合涂层改性前后耐金吉星J600型润滑油性能的变化规律。结果表明:经KH550改性的Al-Sm_2O_3/PU复合涂层红外发射率对600型润滑油的稳定性得到了明显的增强,同等条件下的发射率明显低于未改性时的值;经KH550改性后复合涂层表面的Sm_2O_3颗粒分散更加均匀,经600型油润滑一定时间后复合涂层的表面出现了少量微孔,使涂层对1.06μm近红外光的反射率明显低于未改性涂层;改性前后复合涂层的硬度和附着力对600型润滑油均具有良好的稳定性,两者可分别保持在3 H和2级以上;经KH550改性后复合涂层的耐冲击强度比未改性的得到明显的加强,经润滑10 d后仍可达到450 N·cm。

镀锌钢板表面苯并三氮唑改性硅烷涂层的耐蚀性能

为了提高热镀锌钢板的耐蚀性,研究了苯并三氮唑(BTA)改性双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物硅烷(BTESPT)溶液处理热镀锌钢板试样的耐蚀性能和组成,并与未经BTA改性的硅烷处理试样以及铬酸盐钝化试样进行比较。结果表明:BTA作为阴极型缓蚀剂改性硅烷涂层,改性涂层主要以Si-O-Si和Si-O-Zn为主,BTA主要以分子形式存在于硅烷涂层中,以[BTA-Zn2+]配位化合物存在于涂层/镀锌基体界面处,从而明显提高了改性硅烷涂层的耐蚀性能;改性硅烷涂层主要含Zn,Si,O,S,C和N元素,N含量的变化趋势表明BTA改性硅烷涂层具有自愈合能力。

铌基超高温合金包埋渗铝改性硅化物涂层结构

利用包埋渗法在新型铌基超高温合金表面制备了铝改性的硅化物抗氧化涂层,分析了涂层的相组成、结构及其组织形成过程。涂层制备采用先在1150℃包埋渗硅4h,然后再于800-1000℃包埋渗铝4h的方法。结果表明：渗硅后涂层的相组成为（Nb,X）Si2（X代表Ti,Cr和Hf元素）;再于各温度包埋渗铝后,（Nb,X）Si2层中的平均铝含量随包埋渗铝温度的升高而增加,最高可达10.84at%;当包埋渗铝温度为860-1000℃时会在渗硅层与基体间形成新的铌铝金属间化合物层,且渗入（Nb,X）Si2层中的铝会在局部形成Nb3Si5Al2相。