金属表面均三嗪二硫醇纳米聚合薄膜研究进展

综述了均三嗪二硫醇类化合物纳米聚合薄膜在各种金属基底表面的光聚合、热聚合、蒸发聚合及电化学聚合制备方法及在金属防护、材料间粘接、润滑特性、介电特性、超疏水和作为重金属离子处理剂等方面的应用。对该类化合物在不同金属表面的吸附作用和聚合机理进行了归纳、讨论与分析。提出了通过对该类三嗪二硫醇化合物分子进行改性研究,可在金属表面形成功能性纳米薄膜的设想,展望了该类化合物纳米聚合薄膜新的应用前景。

有机硅等离子体聚合薄膜制备及其强场特性研究

本文运用射频辉光放电的低温等离子体在基底上沉积出均匀、透明的聚六甲基二硅气烷（HMDSO）聚合膜，用红外光谱揭示了材料的化学结构。通过击穿和伏安特性研究了等离子体聚合膜的强场特性，发现其导电机理为场助热离子跃迁。此外还分析了退火工艺对薄膜结构和击穿性能的影响。

聚合物基透明导电薄膜断裂韧性的测量方法

在航空透明件领域,厚聚合物基底上透明导电薄膜的断裂韧性是量化抗开裂性的关键力学特性,因此基于纳米压痕和通道开裂试验评估了薄膜的断裂韧性。采用磁控溅射法将氧化铟锡(ITO)薄膜沉积在聚碳酸酯(PC)基底上。纳米压痕试验中,纳米压痕在ITO薄膜上引起脆性断裂,通过对所得的载荷-深度曲线进行积分来计算断裂韧性;通道开裂试验中,使用原位拉伸法获得开裂应变,并结合力学模型计算断裂韧性。结果表明,不考虑残余应力时,2种测试方法获得了相对一致的断裂韧性,500 nm厚ITO薄膜的断裂韧性为1.62~1.81 MPa·m^(1/2);对于200 nm以下厚度的薄膜或存在大残余应力的薄膜,宜选择通道开裂试验以确定断裂韧性。

锥形电活性聚合物薄膜作动器的力电响应研究

以一款锥形电活性聚合物薄膜作动器为研究对象,选用Ogden材料模型对作动器进行数值计算。控制外力变化,对薄膜在变形状态下的应变量、厚度及临界电场强度进行分析,研究了预拉伸对薄膜力电稳定性的影响。结果表明:外力增加会显著提高薄膜内各点的径向应变,减小膜厚,并使得临界电场强度的分布发生改变;薄膜预拉伸程度的增加,也会提高薄膜临界电场强度,使得薄膜的力电稳定性得到增强。

闪光法测试聚合物薄膜材料导热性能的研究

电子与微电子领域的发展极大地推动了导热聚合物薄膜材料的研究,然而适用于薄膜材料的导热性能分析技术及测试方法仍缺少系统研究。闪光法是最具代表性的瞬态法导热分析技术,本文系统介绍了闪光法的基本原理、测试条件以及适用范围等,并以导热聚酰亚胺薄膜材料为代表,详细分析了聚合物薄膜材料的厚度、表面质量、前处理条件、仪器参数设置以及数据分析处理等因素对测试结果的影响,并探讨了闪光法测试聚合物薄膜材料不同方向导热性能的应用。结果表明:样品的厚度准确性、表面质量、透明性均会影响测试结果,采取溅射镀金和喷涂石墨的预处理方法可有效提高测试准确性。同时,测试仪器的参数设置和数据处理方法会影响温度-时间曲线形状及拟合结果,需要根据聚合物薄膜样品的特性来选择适宜的测试条件。

大气压氩气微等离子体射流加工聚合物薄膜

为研究实验衬底电导率对于大气压微等离子体射流特性的影响,在处理聚合物薄膜表面的过程中,铜片、硅片、石英玻璃片分别作为实验衬底,对针-环型射流装置产生的微等离子体射流特性进行了实验分析。电特性结果表明,三种条件下的放电电流波形特点相同,仅存在数值上的差异,放电功率均随电压增大而增大,在相同条件下使用铜片时射流放电强度最强。对等离子体射流发射光谱进行采集,并计算三者气体温度和电子温度,结果表明三种条件下的射流气体温度范围在310~365 K,均接近室温,电子温度分别为2118、1958和1380 K,使用铜片时射流电子温度最高,可认为其具有更多的高能电子和活性物质。利用射流对聚合物薄膜的处理效率对结论进一步验证,三种条件下射流分别处理PET薄膜表面15 s,表面静态接触角从初始78.1°分别降至22.2°、26.3°、28.3°,可见使用高电导率的衬底有助于提高微等离子体射流的处理效率。这些研究结果对大气压低温等离子体射流加工聚合物薄膜工艺具有重要意义。

绝缘薄膜介电测量中的电极边缘效应误差分析

接触法和非接触法作为两种常用的聚合物薄膜相对介电常数测量方法,在其测量过程中电极边缘效应是不可避免的误差来源。但电极边缘效应引起的误差难以量化,为解决该问题,利用COMSOL仿真软件对三电极结构进行建模仿真,分别得到接触法和非接触法中变电容法的电极边缘效应误差,并进行对比分析。结果表明:变电容法的电极边缘效应远大于接触法的电极边缘效应。以电极边缘效应误差不高于0.50%为标准,当薄膜厚度小于40μm时,接触法的电极边缘效应可忽略不计,而对于变电容法只有薄膜厚度小于30μm,其电极边缘效应才可忽略不计。

高真空强静电场下聚合物薄膜微晶生长形态转变研究

The morphology of films of isotactic polypropylene poly(3\|dodecylthiophene) and i PP/P3DDT blend formed in electrostatic fields has been investigated by using scanning electron microscope. The experiment results show that the micro\|crystal morphology of polymer films was strongly dependent on electrostatic fields. It was found that the effect of the electrostatic field led to the formation of dendrite crystals aligned in the field direction,and some branches of P3DDT ruptured. However,the micro\|crystals in these films grew into spherulites without electrostatic field,and have no crystal orientation.

介质阻挡放电处理增强聚合物薄膜表面亲水性

为提高聚合物材料的表面性能,用介质阻挡放电对聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚四氟乙烯薄膜进行表面改性,并研究了DBD等离子体处理对这些材料亲水性的影响;测量了材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律及处理后的材料在空气中放置时的老化效应,并对结果进行分析。研究结果表明,3种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增加而降低,表面能随处理时间的增加而增加,二者均在一定处理时间后达到饱和值;处理后的材料在空气中放置时会出现老化效应,但即使放置12天后,材料表面水接触角仍远低于处理前的值。

石英晶体微天平在聚合物薄膜研究中的应用与展望

石英晶体微天平仪(QCM)具有高度的灵敏性,能够对石英晶片表面微痕量物质的变化产生响应,在分析科学研究中广泛应用。本文阐述了QCM的基本工作原理和应用基础方程,并在此基础上综述了近年来QCM在聚合物薄膜研究中的应用及研究进展,包括QCM对聚合物薄膜的厚度和力学性能的测量、QCM研究聚合物分子链在石英晶片表面的吸附过程和链构象变化、表面引发生长聚合物刷的动力学过程、基于功能聚合物薄膜和QCM的生物与化学传感器等,同时对QCM在聚合物薄膜研究领域的进一步深入应用进行了展望。

非晶含氟聚合物薄膜的热稳定性

以Ｔｅｆｌｏｎ ＡＦ １６００为原料，用旋涂法制备了非晶含氟聚合物（ＡＦ）薄膜．通过扫描电镜（ＳＥＭ）、傅立叶转换红外（ＦＴＩＲ）光谱和Ｘ射线光电子（ＸＰＳ）光谱等手段对热退火前后的薄膜进行了表征所得薄膜具有无针孔，较光滑和平整的表面，３００℃退火后薄膜表面的均匀性进一步改善。ＡＦ薄膜在３００℃以下具有良好的热稳定性，在４００℃退火后ＣＦ３吸收峰强度稍有降低。在４００Ｃ退火后，其所含的ＣＦ３键合构型显著降低，ＣＦ２、ＣＦ等其它构型没有明显的变化，由于ＣＦ３基团的分解有少量无定型碳生成．

均匀介质阻挡放电处理提高聚合物薄膜表面亲水性的研究

用中等气压空气中均匀介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)两种聚合物薄膜进行表面改性,研究了DBD等离子体处理对两种材料表面亲水性的影响。通过接触角测量和表面能测量以及全反射傅里叶变换红外光谱等手段研究了等离子体处理前后PMMA和PC的表面特性。测量了不同功率密度下材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律以及处理后的材料在空气中放置时的退化效应,并对改性的机理进行分析。结果表明,两种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增加而降低,表面能随处理时间的增加而增加,两者均在一定处理时间达到饱和值;增大均匀DBD处理的功率密度,利用更少的处理时间就能得到同样的处理效果。处理后的材料在空气中放置时会出现退化效应,但即使放置14d后材料表面水接触角仍远低于处理前的值。

数字化微喷射技术制备聚合物薄膜电阻

开展了微流体数字化技术制备聚合物薄膜电阻的研究。搭建了聚合物薄膜电阻按需喷射制备系统,将聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸（PEDOT/PSS）聚合物以13.4%的最佳重叠率,按需喷射到RC（Resin-Coating）相纸表面,由聚合物液滴形成的薄膜在相纸表面毛细作用下迅速干燥形成薄膜电阻,并通过退火处理进一步降低薄膜电阻的阻值。实验研究了系统参量对聚合物液滴直径的影响,并通过改变薄膜电阻的行数、列数和层数以及退火处理的条件,制备了阻值为3.5∽23.2 MΩ的薄膜电阻。实验显示薄膜电阻阻值和行数近似线性关系,并且随着制备列数和层数的增大而减小,退火处理可以使薄膜电阻的阻值降低10%∽40%。以相同制备参数和退火条件制备的薄膜电阻具有较好的一致性,薄膜电阻的阻值随温度的升高而减小并趋于稳定。实验结果表明,基于微流体数字化技术制备聚合物薄膜电阻具有工艺简单、成本低廉、电阻电学性能优越等优点。

基板受限条件下聚合物薄膜厚度对结晶的影响研究

通过溶液铸膜方法 ,用匀胶机 (spin-coater)在铝箔基板上制备出一系列具有不同厚度的结晶聚合物聚羟基丁酸酯 (PHB)和聚 ε-己内酯 (PCL)超薄膜 .经退火处理后 ,用差热扫描量热仪 (DSC)测试了薄膜厚度对其结晶熔点 Tm和结晶温度 Tc的影响 .结果表明 ,结晶熔点 Tm 随超薄膜厚度的减小逐渐减小 ;在减至一定的厚度时 ,熔点有突升 ,至极大值后 ,随膜厚继续减小熔点又会骤降 .而结晶温度 Tc则一直随膜厚的减小而逐渐降低 .可以认为 ,结晶聚合物的分子在基板受限作用下 ,主要是熔融熵的变化导致了熔点的上述变化 。

用于光存储的菁染料-聚合物薄膜

用于光存储的菁染料－聚合物薄膜姚祖光＊顾超陈欣唐福龙顾冬红（华东理工大学精细化工研究所上海２００２３７）（中国科学院上海光学精密机械研究所上海）关键词光存储材料，菁染料，合成，激光光盘１９９７－０４－０２收稿，１９９７－０７－０２修回国家自然科学基金...

新型极化聚合物薄膜电光调制器研究

用对硝基偶氮苯类为侧链的键合型聚合物,采用高温电晕极化的方法制作电光薄膜,设计并构造极化聚合物薄膜电光调制器。当通光方向和极化方向平行并且垂直于极化聚合物薄膜的表面时,利用法布里 帕罗(F P)腔中多光束干涉,可以把通过的光由位相调制转化为强度调制,有利于电光调制器的小型化和高速封装。用这种聚合物薄膜电光调制器测量了铟锡氧化物共面波导上的电信号,并对系统的工作原理进行了分析。实验结果表明,薄膜调制器具有线性电光效应;当F P腔的精细因子为20(对1 3μm的光),调制电场为1V/μm时,研制的极化聚合物电光调制器的调制深度可达到0 01%。

基于电活性聚合物薄膜柔性器件的触觉传感特性

针对电活性聚合物（EAP）薄膜制造柔性智能器件的发展要求,分析了电活性聚合物薄膜的正/逆力-电特性及发电机理,采用静电诱导自组装技术在电活性聚合物表面制备了碳纳米管薄膜电极,然后构建了柔性传感器件.实验研究了EAP柔性器件的手指关节弯曲姿态及脚踏运动触觉的传感特性.扫描电子显微（SEM）形貌观察表明：碳纳米管薄膜呈网状结构且质地致密均匀.基于EAP柔性器件的手指弯曲姿态实验结果表明：在手指弯曲度为15～90°时,输出电压峰值为1.2～3.7V,展示了输出电压峰值与手指弯曲度之间的高线性度,线性相关系数为0.9951.此外,采用EAP薄膜器件对踏步触觉进行了实验测试,其输出电压峰值在1V左右,而且具有响应快、可重复性好等优势.本文的研究为电活性聚合物薄膜型电子皮肤及触觉传感器的发展提供了理论基础和实验依据.

高真空静电减重力装置中聚合物薄膜减重程度的理论分析

本文根据力学原理首次建立了静电减重力方程，再根据电磁场理论导出了平板电极下聚合物薄膜表面的自由电荷面密度，从理论上计算了静电减重力装置中聚合物薄膜的减重程度。

偶氮侧链聚合物液晶薄膜光致双折射及其光存储实验

本文实验研究了偶氮侧链聚合物液晶薄膜（P-CN）的光致双折射和光存储性质。在连续 532nm激光作用下,该液晶薄膜（P-CN）表现出显著的光致双折射（△n～10-2）。基于光致双折射效应,实验中获得了长久的、高对比度的光信息记录。