C_f/SiC复合材料抗氧化涂层的制备、性能与保护机理

用化学气相沉积法(chemicalvapordeposit,CVD)在碳纤维增强碳化硅复合材料(carbonfiberreinforcedsiliconcarbidecomposites,Cf/SiC)表面制备了CVDSiC粘接层、自愈合功能层和CVDSiC耐冲蚀层组成的3层涂层体系,并进行了氧化实验。结果表明:单层CVD SiC涂层保护试样的氧化质量损失速率比无涂层试样的明显降低,含有自愈合层的3层涂层保护试样比单层CVDSiC保护试样的氧化质量损失速率又有明显降低。3层涂层保护的试样800～1300℃的氧化质量损失率非常小,氧化288h后仍能保持较高的弯曲强度。通过扫描电镜观察到自愈合层的玻璃态物质进入涂层裂纹中,有效地填充裂纹并阻挡氧的通过。同时,因涂层不均产生的孔洞或玻璃态物质流失后产生的涂层裂纹等缺陷会导致其自愈合功能的失效,使Cf/SiC复合材料不均匀氧化。

自愈合聚氨酯的研究进展及其在柔性传感领域的应用

聚氨酯是一类常见的聚合物,因其具有出色的综合性能而受到了广泛关注。但是,对于聚氨酯而言,任何微小的损坏都会极大地缩短其使用寿命。因此,可以通过赋予聚氨酯自愈合性能来解决这一问题。聚氨酯的愈合机理中最常见的是内在驱动力,指的是通过分子结构设计,不需要外加愈合剂,使得聚氨酯的分子链自发运动重新缠结在一起。内在驱动通常分为可逆共价键(如二硫键、Diels-Alder反应、硼酸酯键等)和动态非共价相互作用(如氢键、离子键、金属配位键、主客体结构等)。聚氨酯主链中可以存在单一的内在驱动力,也可以同时存在多个内在驱动力共同作用。然而,自愈合聚氨酯仅仅具有自发修复损伤,延长其使用寿命并降低维护成本的这一优点仍不能满足聚氨酯在一些特殊场合的使用需求。为了进一步实现自愈合聚氨酯多场景的应用,在保留聚氨酯的自愈合性能的同时,考虑引入一些新的官能团,赋予聚氨酯一些特殊性能,如形状记忆、可降解、抗菌、生物相容等,实现自愈合聚氨酯的功能化集成。更重要的是,这些具有功能化的自愈合聚氨酯可以代替传统材料,作为柔性传感领域中的介电材料、基底材料或者封装材料,用于提高柔性传感器的可靠性和耐久性。因此,本文重点介绍了自愈合聚氨酯的自愈合机理,随后介绍了自愈合聚氨酯的功能化集成以及其在柔性传感领域的应用,最后在此基础上展望了自愈合聚氨酯的未来发展前景。

芳香电子供体-受体折叠体的结构与功能

芳香电子供体-受体折叠体是由一定长度的柔性连接分子、含π电子供体(D)或称为富π电子的1,5-二烷基萘酚(Dan)等和含π电子受体(A)或称为缺π电子的1,4,5,8-萘四甲酸二酰亚胺(Ndi)等基团构成,通过分子内或分子间D-A交替堆叠而形成的折叠体。芳香电子供体-受体折叠体的形成涉及二级结构(构象)的分子自组装。自愈合功能的发现是芳香电子供体-受体折叠体研究的新亮点。本文综述各种芳香电子供体-受体折叠体的链结构、分子内或分子间D-A协同相互作用、折叠体结构和形成机理、以及镊子型折叠体的自愈合功能。