无色透明聚酰亚胺-二氧化硅纳米复合薄膜的制备与性能

采用1S,2R,4S,5R-氢化均苯四甲酸二酐(H-PMDA)与含氟芳香族二胺2,2′-双(三氟甲基)联苯二胺(TFMB)通过一步高温溶液缩聚法制备了TFCPI半脂环族聚酰亚胺树脂及相应的无色透明聚酰亚胺薄膜TFCPI-0。采用TFCPI树脂基体,通过机械共混法与胶体纳米二氧化硅(SiO_(2))/N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)分散液进行复合,制备了一系列不同SiO_(2)含量的无色透明聚酰亚胺复合薄膜。结果表明:当纳米SiO_(2)在复合薄膜中的质量分数为25%时,制备的TFCPI-25复合薄膜在450 nm波长处的透光率(T_(450))与黄度指数(b^(*))分别为87.8%与1.56,较TFCPI-0薄膜仅略有下降(T_(450)=88.5%,b^(*)=0.91)。TFCPI-25复合薄膜在氮气中的5%失重温度(T_(5%))和玻璃化转变温度(Tg)与TFCPI-0薄膜处于同一水平。但TFCPI-25复合薄膜在50℃时的储能模量(E′)以及50~250℃范围内的线性热膨胀系数(CTE)分别为4.86GPa与30.9×10^(-6)K^(-1),显著优于TFCPI-0薄膜(E′=3.02 GPa,CTE=39.6×10^(-6)K^(-1))。

CoS QDs/PDMS纳米复合薄膜的制备与红外特性研究

过渡金属硫属化合物(TMCs)由于具有优异的光学、电学及光电等特性,被广泛应用于光催化、太阳电池、激光器等领域。作为一类典型的TMCs材料,硫化钴量子点(CoS QDs)因禁带宽度较窄而具有优异的近红外吸收特性,有望用于红外技术领域。文中采用液相超声剥离法制备了CoS QDs,再用共混法制备得到CoS QDs/PDMS纳米复合薄膜,并对它们的光学性质进行了研究,结果表明:CoS QDs的平均尺寸约为5 nm,大小均匀,呈球形;CoS QDs与CoS QDs/PDMS纳米复合薄膜在红外波段均存在明显的吸收和发光特性,且复合薄膜的红外吸收特性优于CoS QDs薄膜;随着激发光波长的增加,纳米复合薄膜的光致发光(PL)峰出现了红移,表现出明显的Stokes位移效应和激发波长依赖性。CoS QDs/PDMS纳米复合薄膜优异的红外吸收和发光特性,表明其在红外探测、荧光成像、纳米光子器件等研究领域中具有重要的潜在应用价值,有望成为一种新型红外探测材料。

载流下MoS_(2)/Ag纳米复合薄膜摩擦学性能

MoS_(2)基纳米复合薄膜具有良好的摩擦学性能,但较差的导电性能限制了其在载流条件下作为润滑材料的应用。为提高MoS_(2)基纳米复合薄膜的导电性能,采用非平衡磁控溅射系统沉积2种不同Ag含量的MoS_(2)/Ag纳米复合薄膜,并在不同的电流条件下研究MoS_(2)/Ag纳米复合薄膜与GCr15钢球对摩时的摩擦学性能。结果表明:在载流下2种MoS_(2)/Ag纳米复合薄膜表现出相似的摩擦性能,而低掺杂MoS_(2)/Ag薄膜具有更佳的耐磨性能,这归因于低掺杂MoS_(2)/Ag薄膜具有较好的力学性能;无载流时,MoS_(2)/Ag纳米复合薄膜在摩擦过程中生成的氧化物颗粒增加了磨损、降低了润滑性,磨损机制主要为磨粒磨损;电流小于0.5 A时,电流促进了转移膜形成,使得摩擦因数降低,但磨损率增加,磨损机制主要为黏着磨损;当电流大于0.5 A时,由于电弧烧蚀加速了薄膜的磨损,磨损机制主要为磨粒磨损、黏着磨损和电弧腐蚀磨损。

Si含量和基片温度对Ti-Si-N纳米复合薄膜的影响

通过多靶磁控反应溅射方法沉积了 Ti- Si- N系纳米复合薄膜 .采用电子能谱仪 (EDS)、X-射线衍射 (XRD)、透射电子显微镜 (TEM)、X-射线光电子能谱 (XPS)和显微硬度仪分析 Ti- Si- N系薄膜的微观结构和力学性能 ,以及基片温度对薄膜微结构和硬度的影响 .结果表明 ,薄膜中的 Si以非晶 Si3 N4形式抑制 Ti N晶粒的生长 ,使之形成纳米晶甚至非晶 ;薄膜硬度在 a(Si) =4.1 4 %时达到最大值 (36GPa) ,继续增加 Si的含量 ,薄膜硬度逐渐降低 .基片温度的提高减弱了 Si3 N4对Ti N晶粒长大的抑制作用 。

Ce掺杂TiO_2纳米复合薄膜的制备及光催化活性

采用溶胶-凝胶技术,以CTAB作为模板剂,提拉法镀膜制备了Ce掺杂TiO2纳米复合薄膜,利用XRD、N2吸附-脱附、UV-Vis、SEM及XPS对样品进行了表征。结果表明,铈离子以Ce4+和Ce3+两种形式存在于体系中,而CTAB有效抑制了TiO2晶粒的长大和二氧化钛晶相的转变,加入CTAB的Ce掺杂TiO2纳米复合薄膜的吸收带边较纯的TiO2发生了红移。光催化活性表明,这种处理方式明显提高了TiO2光催化活性。在紫外光照120 min下,CTAB(1.0%)/Ce(1.0%)-TiO2纳米复合薄膜的光催化活性最佳,对甲基橙降解率达到95.3%。

溅射沉积WS_2/Ag纳米复合薄膜在不同环境中的摩擦磨损性能研究

利用直流磁控溅射方法在钛合金基底上制备W S2/Ag纳米复合薄膜,采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜以及能谱仪对复合薄膜的表面形貌和组织结构进行分析,用球-盘式摩擦磨损试验机对复合薄膜在真空和潮湿空气环境中的摩擦磨损性能进行研究.结果表明:溅射沉积制备的W S2/Ag复合薄膜为非晶态结构,弥散分布于W S2基体中的晶态纳米Ag相提高了薄膜与基底的界面结合强度;与纯W S2薄膜相比,W S2/Ag纳米复合薄膜虽然在不同环境中的摩擦系数有所增加,但其在潮湿空气中的耐磨性能(磨损寿命)具有较大幅度的提高,且摩擦状态更稳定.

仿贝壳结构的自组装纳米复合薄膜的制备、表征及摩擦学性能研究

利用超分子自组装方法在普通玻璃表面制备了仿贝壳有机 -无机复合纳米薄膜 .采用X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、X射线光电子能谱仪及透射电子显微镜等对薄膜结构进行了表征 .用动 -静摩擦系数测定仪初步考察了其摩擦行为 .结果表明 ,这种薄膜具有机 -无机有序交替的层状纳米复合结构 ,其聚合前的层间距为 4 .2 0nm ,聚合后的层间距为 3.91nm .

蒙脱土/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备

以均苯四甲酸二酐 (PMDA )和 4 ,4′-二氨基二苯醚 (DAPE)为主要原料合成的聚酰亚胺 (PI)为基体 ,以有机化处理蒙脱土 (MMT)为无机相 ,成功地制备了 MMT/聚酰亚胺纳米复合薄膜。用透射电镜 (TEM)、X射线衍射 (XRD)和差示扫描量热分析 (DSC)对薄膜微相形态结构进行了分析测试。结果表明 ,加入适量 MMT可制得MMT片层分散尺寸达到纳米级 (1～ 2 nm )的 MMT/PI复合薄膜。有趣的是 ,MMT/PI薄膜中显示出了一定程度的取向行为。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜紫外光处理的研究

采用溶胶－凝胶技术，结合二步水解法分别在单晶硅片、石英玻璃和Ｋｇ玻璃上制备ＳiＯ2、ＴiＯ2纳米复合薄膜，采用高压汞灯对其进行紫外光处理，分别用ＡＦＭ、椭偏仪、ＦＴＩＲ、ＵＶ－Ｖis分光光度计以及ＸＲＤ对凝胶膜紫外光处理前后的光学性能和结构进行研究，并与传统的热处理进行比较与分析．研究表明，紫外光处理是实现凝胶膜低温致密化的有效方法之一，其致密化的机理不同于传统的热处理，主要是通过紫外高能光子诱导复合薄膜网络结构的原子中的电子激发，导致原子化学键的断裂，进而产生结构重组而致密化．

TiO_2-V_2O_5纳米复合薄膜的溶胶-凝胶制备及性能研究

采用溶胶 凝胶技术 ,以钛酸丁脂、V2 O5粉末为原材料制备了纳米结构的TiO2 V2 O5复合薄膜。使用XRD、FTIR、AFM、UV VIS NIR分光光度计等方法研究了复合薄膜的特性。实验结果表明 :复合薄膜具有纳米孔洞结构 ;随V2 O5含量的增加 ,TiO2 晶相由锐钛矿向金红石的转变率大大提高 ,从 5 0 0℃时纯TiO2 的 0 4 2 %增加到含 30 %V2 O5时的 80 5 % ;复合薄膜在紫外区域的吸收显著增强 。

SolGel法制备PI/SiO_2纳米复合薄膜及结构与性能

采用溶胶 凝胶法 (Sol Gel)制备了二氧化硅不同质量分数的聚酰亚胺 /二氧化硅 (PI/SiO2 )纳米复合薄膜。并用TEM、力学性能、吸水性能及介电性能测试等方法研究了薄膜的结构与性能。结果表明 ,SiO2 微粒均匀分散在PI基体中 ,粒径随着SiO2 含量的增加而增大 ;当SiO2 质量分数在 2 0 %以内时对PI基体有增强作用 ,且在 1 0 %左右拉伸强度达到最大 ,而吸水率逐渐减小 。

仿贝壳自组装纳米复合薄膜的制备及结构表征

利用超分子自组装方法在普通玻璃表面制备了仿贝壳有机-无机复合纳米薄膜.采用X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪、透射电子显微镜对薄膜结构进行了表征.结果表明这种薄膜具有有机-无机有序交替的层状纳米复合结构,聚合前层间距为4.20nm,聚合后层间距为3.91nm.无机层由TiO2纳米微粒构成.

WO_3-SiO_2纳米复合薄膜的制备与气致变色效应研究

以钨粉和正硅酸乙酯为原料 ,采用溶胶凝胶技术和旋转镀膜方法 ,在玻璃衬底上制备出了气致变色WO3 SiO2 纳米复合薄膜 .采用椭偏仪、场发射扫描电子显微镜 (FE SEM )、红外光谱仪以及可见光分光光度计等对不同温度热处理的WO3 SiO2 复合薄膜及WO3 薄膜的特性进行了分析 .研究结果表明 :掺杂SiO2 会使WO3 薄膜厚度增大 ,折射率下降 ,表面平整度降低 ,颗粒尺寸增大 ;经高温热处理的WO3 SiO2

聚乙烯醇/蒙脱土纳米复合薄膜的制备与性能研究

以甘油作为增塑剂,经溶液流延法加工制备出PVA/MMT纳米复合薄膜,研究了纳米蒙脱土(MMT)对聚乙烯醇(PVA)的改性作用。通过对薄膜的结构表征、力学、光学、吸水性、热稳定性等性能研究表明,DK4型号MMT与PVA分子有着很好的相容性,添加了不同比例的MMT均不同程度提高了薄膜的抗拉强度、热稳定性,降低了薄膜的断裂伸长率、吸水性、水蒸气透过系数、透光率,其中添加了1%DK4型MMT的PVA薄膜有着最好的改性效果。

纳米复合薄膜的制备及其应用研究

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点，正成为纳米材料的重要分支而越来越引起广泛的重视和深入的研究。本文全面介绍了纳米复合薄膜的发展历史、制备方法、薄膜性能及其应用前景。提出了纳米复合薄膜材料研究的关键问题以及今后的发展方向。

聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能

先用丁二酸酐对纳米纤维素晶体(NCC)进行表面羧基化改性,然后将改性NCC添加到聚乙烯醇(PVA)基体中制备PVA/改性NCC纳米复合薄膜,并进一步热处理制得交联PVA/改性NCC纳米复合薄膜。通过热重分析、差热分析、吸水实验和拉伸实验考察了改性NCC的添加量对薄膜性能的影响,以及加热交联对薄膜性能的影响。结果表明,与纯PVA薄膜相比,添加改性NCC后,薄膜的起始分解温度升高、结晶峰向高温方向移动,吸水率基本不变,力学性能对环境湿度敏感;热处理交联后,薄膜的起始分解温度继续升高、结晶峰也向高温方向移动,吸水率显著降低,力学性能不随环境湿度变化。

TiO_2/ZnO纳米复合薄膜溶胶-凝胶法制备与表征

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片表面制备了TiO2/ZnO纳米复合薄膜并进行了SEM、XRD和EDS分析与表征。结果表明,复合薄膜微观结构和结晶化程度都强烈依赖于钛相对百分含量;随着钛含量减少,薄膜微裂纹消失,由晶化相趋向于玻璃态后又逐步趋向于结晶态。

聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合薄膜的制备和性能研究

本文以均苯四甲酸二酐 (PMDA)和 4,4′-二氨基二苯醚 (DAPE)作主要原料合成的聚酰亚胺 (PI)为基体 ,以有机化蒙脱土 (MMT)为无机相 ,制备了聚酰亚胺 / MMT纳米复合薄膜。采用透射电镜 (TEM)、X射线衍射 (XRD)对薄膜微相形态结构进行了分析测试 ,考察了薄膜的拉伸强度、电气性能和热性能。

钨硅酸/有机胺改性的二氧化硅纳米复合薄膜的制备和光致变色性质

A novel inorganic-organic nanocomposite film was prepared and characterized by IR, UV-Vis, XRD and DTA-TG. IR and UV-Vis spectra show that the Keggin structure of SiW 12O 4- 40 polyanion is preserved in the composite film and there is an interaction between H 4SiW 12O 40 and the organic substrate. The composite film showed a reversible photochromism. Under UV irradiation, the composite film turns blue and charge transfer occurs by oxidation of R-NH + 3 and reduction of SiW 12O 4- 40. When the irradiated samples are placed in air and sheltered from the light, they change back to their original color, and recover again when being exposed to UV light.

仿珍珠层自组装制备有机/无机纳米复合薄膜

模仿珍珠层结构,采用蒸发诱导自组装的方法,在石英片表面制备了聚三缩丙二醇双丙烯酸酯(PTPG-DA)/SiO2纳米复合薄膜,采用FT-IR、XRD和TEM等分析技术对薄膜结构进行了表征,测试了其摩擦力学行为,并初步讨论了纳米复合薄膜的形成机理。结果表明,所制备的薄膜具有有机/无机有序交替的层状纳米复合结构,其聚合前的层间距为2.65 nm,聚合后的层间距为2.35 nm。聚合后的纳米复合薄膜具有较好的减摩性能。