面向汽车车身色彩-材料-表面处理工艺的耦合设计特性研究

为更好地满足用户对汽车外观设计的感性需求,探讨了汽车车身色彩-材料-表面处理工艺(Color-MaterialFinishing,CMF)的耦合设计特性。通过调研获取目标主题意象,再通过主成分分析法得到汽车车身色彩和表面质感设计元素的目标主题意象贴近度;利用潜在语义分析法对全面组合后的设计样本进行耦合度分析;通过对比设计样本的用户喜爱度与耦合度,探讨汽车车身CMF的耦合设计特性及其认知机理。研究结果表明:汽车车身CMF设计具有协调耦合性,应用感觉刺激高低调和的耦合设计规律能够有效地辅助车身色彩-材料-表面处理工艺的设计,进而提高用户满意度。

表面增强拉曼光谱法测定食品接触用塑料材料及制品中4,4'-二氯二苯砜的迁移量

建立了食品接触用塑料材料及制品中4,4′-二氯二苯砜迁移量的表面增强拉曼光谱测定方法。首先对制备的金纳米颗粒(AuNPs)进行表征,并通过理论计算对4,4′-二氯二苯砜的拉曼特征峰进行归属。随后参照GB 31604.1-2015和GB 5009.156-2016的规定进行食品接触用塑料材料及制品中4,4′-二氯二苯砜的迁移实验,将迁移液与AuNPs混合后进行SERS测试,并采用高效液相色谱法进行验证。4,4′-二氯二苯砜的特征峰(748 cm^(-1))强度与4,4′-二氯二苯砜质量浓度在0.05~10 mg/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.9928,回收率为85.2%~93.4%,相对标准偏差为4.2%~6.6%,与HPLC方法结果基本一致。使用所建方法对5个不同品牌聚苯砜奶瓶中的4,4′-二氯二苯砜迁移量进行测定,结果均未检出。该方法具有快速、准确、操作简单等优点,可为食品接触用塑料材料及制品中4,4′-二氯二苯砜的检测提供技术参考。

不同抛光参数对碳化硅-碳纤维复合材料抛光表面粗糙度影响分析

为了研究在磁流变胶抛光中,抛光参数对碳化硅-碳纤维复合材料表面加工质量的影响规律,采用磁流变胶抛光方法,对材料表面进行抛光。研究磁极分布方式、加工间隙和磁极转速对材料表面形貌和表面粗糙度的影响规律。结果表明,磁极分布方式影响待加工表面的磁场分布强度,进而影响表面加工质量。随着加工间隙增大,表面粗糙度下降量先增大后减小,在加工间隙为2 mm处得到最优表面质量。随着磁极转速增大,表面粗糙度下降量先增大后减小,在磁极转速达到800 r/min时得到最优表面质量。

微沟槽织构设计对PDMS表面黏-滑摩擦学行为的影响

“黏-滑”现象是软材料表面摩擦学行为典型的特征,易诱发机械系统的振动与噪音等问题.本文中采用激光加工技术在PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)表面加工了沟槽状织构阵列,研究不同参数织构设计对软材料表面“黏-滑”摩擦行为的影响.结果表明沟槽织构可以有效抑制软材料表面“黏-滑”行为,降低界面摩擦阻力,但沟槽的作用效能依赖于其倾斜角设计.此外,界面滑动速度和沟槽织构宽度也是影响表面摩擦学行为的主要因素.

TEOS-GO掺杂的银基离子聚合物金属复合材料的制备及其致动性能

离子聚合物金属复合材料(IPMC)是一种新型的电驱动软材料,具有质量轻、驱动电压低的优点,但也存在输出力较小、驱动时间短的缺点,限制了其应用前景。提出了一种在基膜内掺杂硅酸乙酯-氧化石墨烯(TEOS-GO)以提高保水性和驱动能力的银基IPMC,通过对纯Nafion IPMC与TEOS-GO/Nafion IPMC致动器的含水量、尖端位移、输出力和稳定性等参数的测试,证实优化后IPMC的驱动性能有明显的提升。实验结果表明,掺杂质量分数1.5%TEOS-GO的IPMC在3 V直流电压下,尖端位移达到16.579 mm,相当于纯Nafion IPMC的3.37倍;输出力最高达到0.439 gf(1 gf=9.8 mN),是纯Nafion IPMC的5倍。这种改进方式弥补了IPMC用于致动器的缺点,为今后的发展开拓了前景。

基于α-MoO_(3)超表面结构的古斯-汉欣位移

提出利用中心光束原理和有限元仿真软件设计的双曲超表面结构.这种设计的目的是在保持高反射率的同时,实现对反射光束的古斯-汉欣位移(GH位移)的精确控制.仿真结果表明,通过改变入射光的入射角度和α-MoO_(3)厚度等参数,可以实现高反射率和GH位移的调控.此外,还研究了TE波或TM波入射和晶轴取向对GH位移的影响.值得注意的是,在TE波入射时会出现显著的GH位移峰,并且可以通过改变晶轴方向来调整GH位移峰的位置.所设计的超表面结构对探索新型微纳光学器件具有重要意义.

聚DL-丙交酯/羟基磷灰石(PDLLA/HA)复合材料:(Ⅳ)HA表面处理及PDLLA界面作用研究

采用 3-甲基丙烯酸丙酯 -三甲氧基硅烷 (A- 174)、聚丙烯酸 (PAA)分别对羟基磷灰石 (HA)表面进行改性处理 ,通过溶液共混、取向模压成型技术制备出直径为 3.2 m m的聚 DL-丙交酯 (PDL L A) / HA复合棒材。上述方法由于增进了复合材料在界面的相互作用 ,从而引起复合材料玻璃化转变温度升高 。

稀土元素表面处理对玻璃纤维填充金属-塑料多层复合材料冲击磨损性能的影响

The friction and wear properties of the metal plastic multilayer composites filled with glass fiber, treated with rare earth elements surface modifier, under impact load and dry friction conditions were investigated. Experimental results show that the metal plastic multilayer composite filled with glass fiber exhibits excellent friction and impact wear properties when using rare earth elements surface modifier in the surface treatment of glass fiber.

4-氨基-3,7-双(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑并[5,1-c][1,2,4]三嗪(DTTA)的晶体结构和热稳定性

为深入研究新型含能材料4-氨基-3,7-双(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑并[5,1-c][1,2,4]三嗪(DTTA)的相关性能。采用核磁共振谱(1H NMR、13C NMR)、红外光谱(IR)、高分辨质谱(HRMS)和X-射线单晶衍射仪等分析仪器对化合物的结构进行了表征。通过溶剂挥发的方式,在DMSO溶液中得到了DTTA的溶剂化物DTTA·2DMSO的晶体结构。结果表明:DTTA·2DMSO属于单斜晶系,空间群为P 21/n,a=4.630 2(5)?,b=23.278(3)?,c=17.069(2)?,140 K时晶体密度ρ=1.561 g·cm-3。测得其25℃下的粉末密度ρ=1.811 g·cm-3。采用Hirshfeld表面对晶体中各种近相互作用进行了分析,晶体内占主导地位的是N…H&H…N作用,占比高达52.4%。采用热重及差示扫描量热仪联用(TG-DSC)研究了DTTA的热分解性能,分解峰温为287℃。对DTTA的理论爆轰性能进行了研究,计算爆速为8 419 m·s-1,计算爆压为24.8 GPa。采用BAM感度测试仪测试了其冲击感度为24 J,摩擦感度大于360 N。用Kissinger法与Ozawa法分别计算了其活化能EK为200.25 kJ·mol-1,r为0.99,EO为199.38 kJ·mol-1,r为0.99。DTTA的综合性能较优异,可以作为一种有潜力的高能量密度炸药使用。

TiO_2-白云母纳米复合材料的制备及其表面化学特征

TiO2 白云母纳米复合材料属纳米薄膜材料 ,具有优异的珠光效应。本文利用化学液相沉积法制备出不同类型 (单覆层、多覆层 )的TiO2 白云母纳米复合材料 ,并利用扫描电子显微镜 (SEM)和粉晶X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱 (XPS)等手段对其进行了分析。SEM分析显示 :所制备的TiO2 白云母纳米复合材料TiO2 的颗粒直径在 2 0～ 60nm之间 ,且颗粒均匀、界限清晰 ,表面平整。XRD分析表明 :导晶剂Sn4+ 对于提高TiO2 向金红石转化起到了重要作用。XPS研究发现TiO2 纳米镀层除Ti、O外还有以类质同像替代Ti4+ 形式存在的导晶离子Sn4+ 和由载体白云母扩散的Si、Al、K成分。同时 ,表面O不足 ,偏离TiO2 理想组成 ;随TiO2 纳米镀层厚度的加大 ,TiO2 逐渐接近理想成分 ;并且O(1s)、Ti(2p)向高结合能漂移 ,结合能增大 ,次外层比最外层组分具有较强的化学键合 。

非接触式可见光-近红外光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的研究

利用触针式轮廓法测量了天然高分子材料木材的表面粗糙度,并对可见光-近红外光谱与实测表面粗糙度参数之间的相关性进行研究,探讨了非接触式光谱法快速预测天然高分子材料表面粗糙度的可行性。结果表明:(1)样品三个切面的可见光-近红外光谱(400～2 500nm)均可预测样品表面粗糙度,实测值与预测值相关系数可达0.92,其中利用样品横切面光谱所建的模型效果最好;(2)在分段光谱400～780nm,780～1 100nm,1 100～2 500nm,780～2 500nm,400～2 500nm范围内,所建模型表面粗糙度参数的实测值与预测值相关系数可达0.80以上,显著相关,其中400～2 500nm区域所建模型效果最好;(3)光谱预处理并不能提高模型预测效果,建议利用可见光-近红外光谱预测天然高分子材料表面粗糙度时采用原始光谱数据。

溶胶-凝胶工艺合成微孔-介孔钛硅复合材料

用硫酸催化醇盐水解,经溶胶-凝胶过程制备了微孔-介孔钛硅复合材料。通过X射线衍射(XRD)和低温N_2吸附-脱附测定,考察了水解pH值、温度、时间以及Ti/Si摩尔比等因素对产物孔道结构的影响。实验结果表明,在pH值2.5～3.0,温度60℃,反应时间2h的条件下进行钛、硅醇盐的水解聚合是较为有利的,合成产物具有短程有序的孔道结构,较窄的孔径分布,随Ti含量增加比表面积减小。以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作模板剂得到的纯硅样品为平均孔径1.78 nm的微孔材料,具有866 m^2/g的比表面积;而含Ti产物为微孔-介孔材料,平均孔径略小于2 nm。以三嵌段聚合物(P123)作模板剂得到的含20%质量分率Ti的产物为介孔材料,平均孔径略小于4 nm,比表面积为618 m^2/g。

表面溶胶-凝胶法结合自然纤维素模板制备纳米材料的研究进展

自然纤维素物质是一种具有复杂的微观结构且价格低廉、简单易得的生物模板。简述了自然纤维素的微观结构和自然纤维素物质结合表面溶胶-凝胶法制备纳米材料的机理,并介绍了以自然纤维素物质为模板结合溶胶-凝胶法制备单一组分纳米管与纳米纤维、复合材料和其他功能纳米材料的研究进展。

电流密度对镀铜石墨-铜复合材料载流摩擦磨损性能的影响

本文基于MZL-200H型高速载流摩擦磨损试验机,研究了电流强度变化对镀铜石墨-铜复合材料摩擦学性能的影响规律,通过磨损表面分析,揭示复合材料的损伤机制。研究表明:采用化学镀可以有效改善石墨与铜基体的界面接触能力,表现出石墨相没有出现团聚现象,而是均匀分布在相互连通的连续铜基体中;复合材料的摩擦因数和磨损率相比纯铜有明显的降低,其中摩擦因数随电流的增加而降低,磨损率随电流的增加而升高;随着电流的增大,磨损表面出现大量的电弧烧蚀坑,且坑内还附着一层密集细小的熔融重凝的铜颗粒,磨痕的宽度和深度有明显的提升;复合材料的损伤机制主要以熔融和电弧侵蚀为主,同时伴随磨粒磨损,黏着磨损和氧化磨损。

聚乳酸-聚乙二醇共聚物/表面接枝复合纤维材料与成骨细胞的黏附、增殖及活性

背景:大量的研究表明,应用于骨组织工程的材料,如羟基磷灰石及高分子聚乳酸等,均对骨缺损的修复起到了一定的作用。但单一的材料在组织相容性及仿生学等特点诸多方面,无法满足骨组织生长的需要,将现有的单一材料进行改性再复合产生新的材料是骨组织工程发展的一个重要方向。目的:通过静电纺丝技术制备共混的聚乳酸-聚乙二醇共聚物/表面接枝羟基磷灰石复合纤维材料,探讨表面接枝羟基磷灰石的引入及其在材料中的含量对成骨细胞在新型材料黏附、增殖和细胞活性的影响。方法:通过调整静电纺丝溶液中聚乳酸-聚乙二醇共聚物和表面接枝羟基磷灰石的4个质量百分数比例,5%/0%,5%/5%,5%/10%,5%/15%,分别制备的4种新型材料(样品1,2,3,4)与小鼠成骨细胞共培养,在特定的时间点,通过细胞染色、碱性磷酸酶检测等实验方法,获得4种不同材料对与之共培养的成骨细胞的相关数据。通过对上述数据进行统计分析,评价新型材料对成骨细胞黏附、增殖能力及细胞活性的影响。结果与结论:在细胞黏附实验中,3组含有表面接枝羟基磷灰石成分的新型材料与不含的材料相比,细胞数量均增长明显,各组细胞增殖情况和碱性磷酸酶活性从高到低依次为样品3组>样品4组>样品2组>样品1组(P<0.05)。结果证实,聚乳酸-聚乙二醇共聚物中引入表面接枝羟基磷灰石后其生物活性得到提高,且新型材料中表面接枝羟基磷灰石含量可影响材料与成骨细胞相容性及细胞活性。

溶胶-凝胶法制备高表面性能二氧化硅凝胶材料

采用溶胶凝胶法制备工艺，以不同的催化方式制备具有高表面性能的二氧化硅凝胶粉体材料，从理论上探讨了硅醇盐的水解、聚合机理对材料表面性能的影响，发现催化剂的种类及其浓度、反应水量等因素对凝胶的结构及其表面性能均有明显影响．研究表明采用先酸后碱催化方式制备的材料比表面积可高达１７００ｍ２／ｇ以上，这种凝胶粉体可用作高吸附性材料和高反应活性的催化剂载体．

高速深切磨削曲轴材料QT700-2表面粗糙度的在线监测

从放在磨削工件夹具上的声发射(AE)传感器测得的磨削加工中的AE信号中提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削汽车曲轴材料QT700-2工件表面粗糙度进行在线连续监测。结果表明,该方法基本可行,通过进一步改进,可以用于高速深切磨削汽车曲轴工件表面粗糙度的在线监测。

调控表面活性剂浓度制备单分散SBA-15介孔材料

采用溶胶-凝胶水热法,调控反应参数和反应工艺制备SBA-15介孔材料。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射以及氮气吸附-脱附分析表征表明,在一定范围,随着表面活性剂浓度增加,介孔材料SBA-15形貌出现由球形、陀螺形到米粒状的变化,介观有序度提高。在反应物料P123与Si物质的量比为0.012时,介孔材料的物性常数如晶面间距、比表面积、孔体积和最可几孔径较小。采用静态陈化-水热法研究不同表面活性剂浓度对介孔材料形貌演变的影响,为有效调控SBA-15介孔材料形貌提供必要依据。

丙烯酸树脂/TiO_2有机-无机杂化材料的表面性质研究

采用预水解的二氧化钛(TiO_2)溶胶与丙烯酸树脂共混或原位聚合的方法成功地制备了均匀透明的丙烯酸树脂/TiO_2有机—无机杂化材料。通过原子力显微镜(AFM)、X—射线光电子能谱(XPS)和表面接触角研究了杂化材料涂层的表面性质。结果发现在杂化材料中添加TiO_2后,涂层的表面粗糙度、表面Ti元素含量和表面自由能增加,接触角下降。