HL—1M装置第一壁锂—硅复合涂层及其对等离子体性能的影响

最近在HL－1M装置上新开发出一种第一壁原位锂－硅复合涂覆技术，涂覆后，装置真空室内的真空度上升，杂质气体分压强下降，低于单一的硅化和锂涂覆，在相同参数的放电下与原位硅化比较：托卡马克放电中等离子体中碳，氧杂质浓度下降30％，尤其是碳杂质随等离子体米幅度上升而下降得更显著；等离子体能量辐射损失降低25％；同时，等离子体边缘温度和密度有所降低，表明等离子体内部约束得到改善，这些结果略好于或者与单一原位锂涂覆相同，但是这种复合涂层的效果却维持100余次托卡马克放电，较单一原位锂涂层提高了一个数量级，实验证明了这种锂－硅复合涂覆技术卓越的性能。

GPTMS涂层与等离子体处理复合改性聚合物微流控通道

为了提升聚合物材料的表面改性效果,采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)涂层与等离子体处理相结合的方法,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯和聚碳酸酯5种常见聚合物材料的表面改性效果进行了研究。通过分析表面润湿性(接触角)、化学成分、粗糙度以及微流控通道中的流体流动性能及其时效性,探讨了该改性方法的机制和效果。结果表明,GPTMS涂层与等离子体处理(GP-Plasma)复合改性相较于等离子体处理能够显著提高这5种聚合物材料的表面亲水性和时效性,复合改性后聚合物材料表面接触角可降至接近0°,并在-15℃储存28 d后仍保持接触角低于20°。X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析表明,复合改性后PMMA材料的O/C原子比提升了约140%,并形成了Si—O—Si键。原子力显微镜结果表明GP-Plasma复合改性后PMMA材料的表面粗糙度相较于等离子体处理提升95%,进一步提升了表面润湿性。在微流控通道流动测试中,复合改性后PMMA样品的流体流动时间平均缩短64%,并实现了稳定的液体流动,显示出该复合改性技术在实际应用中的潜力。

表面硅烷预处理/环氧镁铝复合涂层体系对铝合金的保护性能

在LY12铝合金表面制备了一层硅烷膜,研究了硅烷膜对铝合金表面富镁铝环氧涂层性能的影响。硅烷处理后,形成了硅烷膜与基体之间Si—O—Al共价键以及硅烷膜内部的Si—O—Si结构,而硅烷膜中未成键的硅醇基团—OH以及R—的环氧基团与涂层中的有机组分反应成键或通过范德华力发生交联互穿,使铝合金基体与环氧镁铝复合涂层之间形成更加牢固的交联互穿网络结构(IPN),镁铝复合涂层在LY12铝合金基体上的附着力明显提高。马丘测试和电化学阻抗测试结果表明,硅烷处理改善了LY12铝合金表面镁铝复合涂层的整体屏蔽性能,使涂层体系的保护效果显著提高,保护时间延长。

硅烷处理对Henequen纤维/PHBV树脂可生物降解复合材料界面粘结性能的影响

本文通过对Henequen纤维表面进行硅烷化改性,使得纤维与树脂间存在化学键合,提高了Henequen纤维与聚羟基丁酸与戍酸酯(PHBV)树脂复合材料界面剪切强度。Henequen纤维/PHBV复合材料界面剪切强度的大小用微粘结法(Microbond)测试,结果表明纤维经硅烷处理后可使界面剪切强度从未处理情况下的5.05Mpa提高6.34Mpa。

铝合金表面锆钛硅烷复合转化膜的研究

为了提高铝合金表面耐腐蚀性能,本文通过六氟锆酸、六氟钛酸、偏钒酸钠、单宁酸组成的转化浴在铝表面制备了TVMC转化膜,并在此基础上,进一步研究了复合硅烷转化膜材BTSEPT(双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物)/GPTMS(3-[2,3-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷)对涂层性能的改善。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射谱(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)观察转化膜的微观形貌和分析转化膜的结构组成,采用电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel)评价转化膜的耐腐蚀性能。结果表明,制备的TVMC/BG复合转化膜均匀完整,改善了TVMC涂层表面的裂纹与不平整情况,复合膜主要由C、O、Si、S、V元素组成且在表面分布均匀,膜层主要由Si-O-Si以及Si-O-C的交联结构组成,对基材的保护性能良好,使自腐蚀电位降低130 mV,腐蚀电流密度为1.092×10^(-8)A·cm^(-2),相对于基材降低约4个数量级。结果表明BTSEPT/GPTMS硅烷的复合膜层成功附着在TVMC涂层表面,进一步提高了对A5052铝合金的保护性能。

氨基和环氧丙氧基硅烷改性ZnO UV阻滞剂增强环氧/ZnO纳米复合涂料

近年来,氧化物纳米粒子(如二氧化钛,氧化锌和二氧化铈等)常被用作无机紫外光阻滞剂,以增强环氧材料的耐候性。但当这些氧化物纳米粒子吸收紫外光后,会引发光催化副反应,分解涂层中的有机基体。伊朗颜色科技研究所(ICST)以纳米氧化锌(ZnO)为紫外光阻滞剂,以此改善环氧涂料的耐候性,为抑制涂料暴露期间ZnO的光催化活性,采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2种硅烷偶联剂对其进行表面处理。为研究硅烷偶联剂对ZnO的改性效果,实验中设置了3种硅烷偶联剂浓度水平(即硅烷化学计量用量的0.5倍、1倍、1.5倍)。

改性纳米氧化锆与水性聚氨酯复合涂层的防腐蚀性能

为了改进纳米氧化锆(ZrO_2)在涂料中的分散性,以丙酮为介质,用3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APS)对纳米ZrO_2进行了改性,并在镀锡板表面制备了改性纳米ZrO_2/水性聚氨酯(WPU)复合涂层。通过扫描电镜、原子力显微镜、红外光谱、电化学测试、盐雾腐蚀、附着力测试等技术,研究了WPU与不同含量改性纳米ZrO_2复合涂层的防腐蚀性能。结果表明:改性纳米ZrO_2的含量为0.2%(质量分数)时,在WPU中的团聚现象消失,分散性良好,该复合涂层具有优良的耐蚀性和较大的附着力。

表面改性硅溶胶粒子增强聚甲基硅树脂薄膜材料

以甲基三甲氧基硅烷（MTMS）水解聚合产物作为主要成膜物质,经甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（MEMO）表面改性的正硅酸乙酯（TEOS）水解产物硅胶作为无机增强物,利用两者羟基之间的共缩聚反应在聚碳酸酯（PC）板表面制备有机/无机复合透明耐磨薄膜;采用TG/DTA、FTIR、UV-vis、金相显微镜及SEM等测试手段对不同含量MEMO改性硅胶对薄膜结构及性能的影响进行表征.研究结果表明,MTMS和TEOS的水解聚合产物通过共缩聚反应在PC板表面形成带有机基团的无机交联网络结构,基本骨架由Si-O-Si组成;在150～250℃之间,MEMO所带的CC会发生热引发自由基聚合反应;随MEMO含量的增加,薄膜的柔韧性提高;薄膜对PC板有一定的增透作用,MEMO含量的改变对其增透性能影响不大;薄膜能显著提高PC板的硬度,随着MEMO含量的增加,能制备厚膜而不易开裂.

改性氟化石墨烯增强氟树脂防腐蚀涂层的制备及性能

以氟化石墨(FGi)为原料,先后采用热插层法和改进的Hummers法制备得到氟化石墨烯(FG)和氧氟化石墨烯(OFG),再用氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对OFG进行接枝改性得到KH550-OFG。通过原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析了改性氟化石墨烯的微观形貌和组织结构。随后将KH550-OFG作为防腐蚀填料,制备了氟树脂(PFA)基复合涂层(记为P-OFG),通过电化学阻抗谱测量、气密性测试及中性盐雾试验研究了P-OFG复合涂层的防腐蚀性能。结果表明,对FG进行表面处理和接枝改性可以提高其在氟树脂中的分散性,有效延长腐蚀介质在涂层基体中的渗透路径,增强涂层的防腐蚀性能。P-OFG复合涂层的气密性优于PFA涂层,在1%(质量分数)硫酸溶液中浸泡60 d后依然表现出较佳的防腐蚀性能。

改性玻璃纤维布增强落叶松复合材料的胶合性能

通过界面改性来提高玻璃纤维(GF)/落叶松复合材料的胶合界面性能,从而提高纤维增强木质复合材料的综合性能。比较了等离子体、硅烷、单宁、硅烷/单宁复合4种方法改性玻璃纤维表面对GF/落叶松复合材料胶合性能以及力学性能的影响。结果表明:本试验条件下,单宁处理时间为2 h,硅烷处理质量分数为1%,等离子体处理时间为40 s时,GF/落叶松复合材料的胶合性能最佳,复合材料静曲强度和弹性模量均有所提高;单宁能够部分取代硅烷偶联剂改性玻璃纤维,增强玻璃纤维/间苯二酚胶黏剂之间的结合;比较4种方法处理效果可知,等离子体处理效果最佳,单宁/硅烷复合偶联剂效果次之,然后是硅烷和单宁单独处理。

改性天然沸石对橡胶复合材料性能的影响

为了提高沸石在橡胶中的分散效果,增强沸石与橡胶的界面相互作用,采用硝酸和双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物对天然沸石(NZ)进行复合改性,制得复合改性沸石(S-HNZ)。然后,将改性沸石与天然橡胶(NR)混炼制备沸石/天然橡胶复合材料,研究不同改性沸石对天然橡胶性能的影响。采用XRD、BET、接触角测量仪及SEM对改性前后的NZ进行了表征,研究了橡胶复合材料的硫化性能、动态热机械性能及力学性能。结果表明,经硝酸处理后天然沸石(HNZ)骨架脱铝,且硅烷成功接枝到天然沸石表面。添加S-HNZ的橡胶复合材料(NR/S-HNZ)焦烧时间和正硫化时间均缩短,硫化反应速率加快;另外,与NR相比,NR/S-HNZ的300%定伸应力和抗拉强度分别提高了46.7%和10.8%;NR/S-HNZ储能模量(E')和玻璃化转变温度均高于NR,表明经复合改性后,复合材料的交联密度增加,形成较强的交联网络,极大提高了沸石与橡胶大分子链间的界面结合力。

硅烷偶联剂对NBR／RHA的影响

南昌大学的郑楠等人采用硅烷偶联剂双-［γ-（三乙氧基硅）丙基］四硫化物（ Si69）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷及马来酸酐对谷壳灰（RHA）进行改性，以改性RHA为填料，与丁腈橡胶（ NBR ）采用共混工艺制得NBR／RHA复合涂层。结果表明， Si69的改性效果最好。经Si69改性后， RHA的分散性从0.1g／100mL提高到4.21g／100mL，结合胶的含量从10.03％提高到43.18％；复合涂层的交联密度从4.21￥10-4 mol／cm3提高到32.2￥10-4，拉伸强度从10.82 MPa提高到15.01 MPa。

水镁石／Al（OH）3复合阻燃剂的制备

用由含结晶水的金属盐的水溶液与硅氧烷组成的溶胶-凝胶包覆微细水镁石／Al(OH)，制得水镁石／Al(OH)，高性能复合阻燃剂，将其用于聚烯烃阻燃试验表明，该复合阻燃剂的阻燃性能和力学性能优异，而且成型加工性能较好。溶胶-凝胶包覆法生产水镁石／Al(OH)，复合阻燃剂的原料丰富易得，价格低廉，不需要特殊设备，简便易行，生产成本低，性能提高幅度大，值得推广应用.