超声纳米晶表面改性对选区激光熔化316L不锈钢微观结构和力学性能的影响

目的改善选区激光熔化(Selective laser melting,SLM)316L不锈钢的表面完整性和力学性能。方法采用超声纳米晶表面改性(Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification,UNSM)这一新兴表面塑性变形方法对SLM 316L不锈钢进行超声冲击强化,利用维氏硬度计、扫描电镜、白光干涉仪、EBSD、XRD等对处理前后材料的表面完整性、微观组织演变和塑性变形行为进行表征和分析。结果经过UNSM处理后,SLM 316L不锈钢的微观缺陷明显减少,初始未熔合孔隙发生闭合,表面粗糙度Ra由5.374μm降至0.510μm,表面硬度从230HV增至461.16HV;同时,材料表层发生了剧烈的塑性变形,形变诱导材料微观组织从γ相向α相转变,微观结构由初始不规则柱状粗晶转变为等轴状细晶。从EBSD表征结果可知,在材料表面形成了深度约为20μm的梯度纳米晶,材料内部存在明显的不均匀变形;与初始SLM试样相比,通过UNSM处理在材料表面引入了最大为932 MPa的残余压应力。结论超声纳米晶表面改性能够显著改善SLM 316L不锈钢的表面完整性,形成较深的晶粒细化层和残余应力硬化层,从而有效提高其耐腐蚀性和疲劳抗性,是一项有前景的SLM后处理技术。

基于超声纳米表面改性的镁锂合金强化研究

为了得到超声纳米表面改性(UNSM)技术的工艺参数(静压力、移动速度和间距)对LA106镁锂合金表面性能指标(硬度、粗糙度和硬化层深度)的影响程度,采用显微硬度计和三维表面形貌测量系统分别测试LA106镁锂合金经UNSM处理后的显微硬度值和表面粗糙度;并结合显著性方法分析正交试验结果,利用多目标优化设计方法研究了不同UNSM工艺参数下的综合强化效果。结果表明:UNSM工艺参数对LA106镁锂合金综合强化效果影响程度由大到小的顺序为静压力、间距、移动速度;经过多目标优化设计,通过直观分析得到了UNSM处理LA106镁锂合金工艺参数的最佳组合:静压力0.3 MPa,移动速度1500 mm/min,间距0.05 mm,利用UNSM技术强化LA106镁锂合金时,主要应考虑静压力的影响。

金属表面自纳米化及其复合改性技术研究进展

结合国内外表面自纳米化的研究成果,综述了表面纳米晶层产生的机理及表面自纳米化对材料表面硬度、摩擦磨损性能、抗疲劳性能以及耐腐蚀性能等的影响,总结了表面纳米晶层的优势,并针对表面纳米晶层性能及单一表面处理技术的不足,详细介绍了金属表面自纳米化与等离子体扩渗、微弧氧化及化学镀等常规表面处理相结合的复合改性技术研究进展,阐明了复合处理技术在材料性能提升上的巨大优势。最后,指出了复合处理技术面临的挑战,并从加强作用机理的研究、复合处理工艺系统性研究以及推进工业化应用等方向着手,提出应充分发挥金属材料表面自纳米化这一普适性的表面处理手段与其他表面改性技术复合的优势。希望为实现金属材料结构功能一体化,促进高性能新型材料和高性能复相表层的研究开发,加快复合改性技术工业化应用的进程提供借鉴与支撑。

玻璃表面功能化纳米改性技术的研究进展

表面功能化纳米改性技术是传统玻璃材料获得各种功能特性的一条重要途径。介绍了几种常用技术的特点、应用、研究进展及面临的问题。其中气相沉积、溅射沉积、热喷涂和化学镀已实现工业化生产;溶胶-凝胶、离子交换和离子注入为较新的技术;辅助电场法能使膜层与基体的结合更牢固,是一种新型的玻璃表面纳米改性技术。

纳米碳酸钙的制备技术与表面改性方法

简述了我国纳米碳酸钙技术发展现状。介绍了纳米碳酸钙的生产技术路线,探讨了其中的碳化工艺和表面改性方法。目前我国有鼓泡碳化、喷雾碳化和超重力碳化等的碳化工艺,可采用钛酸酯、铝酸酯等偶联剂和脂肪酸、磷酸酯等表面活性剂对纳米碳酸钙进行表面改性。

超声纳米表面改性对316L不锈钢耐磨性能的影响

为了改善316L奥氏体不锈钢的耐磨性能,采用超声纳米表面改性(UNSM)方法,在材料表面制备梯度纳米结构(GNS)表层。利用硬度计、微纳米力学测试系统、高速X-射线残余应力分析仪和扫描电镜等对试样表层的硬度、残余应力和显微组织进行表征,研究了不同层深梯度纳米结构表层的耐磨性能。结果表明:经过UNSM处理后,316L不锈钢的表面存在晶粒细化;梯度纳米结构表层的厚度随着UNSM处理次数的增加而增加;与未处理样品相比,UNSM处理4次后,试样表面残余应力从-413 MPa达到-1193 MPa,表面显微硬度从306 HV_(0.2)增加到405 HV_(0.2);UNSM处理3次时样品摩擦系数最小。研究表明,超声纳米表面改性能显著改善316L不锈钢的表面性能,降低摩擦系数。

基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗气道狭窄临床研究

目的探讨基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗气道狭窄临床疗效。方法收集我院呼吸内科或其他科室收治的气道狭窄患者42例,随机分为试验组和对照组,各21例。两组患者均予以金属支架置入术,对照组予以镍钛记忆合金支架治疗;试验组予以基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗。治疗结束后,比较两组患者临床疗效、气道狭窄段腔径、气促指数、肺功能检测、再狭窄发生率、呼吸困难指数分级以及并发症发生情况。结果治疗后两组患者气道狭窄段腔径、FVC以及FEV1水平升高,气促指数降低(P<0.05);与对照组相比,试验组临床总有效率较高,试验组气道狭窄段腔径、FVC以及FEV1水平较高,气促指数较低,试验组0~Ⅰ级呼吸困难例数较多,Ⅱ~Ⅴ级呼吸困难例数较少,差异有统计学意义(P<0.05),试验组患者的并发症发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论基于纳米技术表面改性气道自扩张金属支架治疗气道狭窄临床疗效显著,可解除气道狭窄,改善呼吸困难。

纳米包装材料表面改性技术及包装形态表现研究

随着绿色环保理念提升和纳米技术不断发展,纳米颗粒因其显著的表面效应、抗菌活性而被广泛应用在食品包装领域。但纵观国内市场,纳米包装材料在包装形态上比较单一,其表现形式的丰富性不足,这就需要对现有的纳米包装材料进行分析,并归纳总结纳米包装材料的特点。本文主要介绍了纳米银、纳米二氧化钛、纳米二氧化硅和纳米氧化锌颗粒的特点、作用机制及其在包装材料中的研究应用现状,分析了纳米包装材料在纳米颗粒均匀分散、纳米复合改性技术、表面处理技术上的应用研究,并从功能与包装形态相结合的角度出发,结合纳米包装材料的特点,根据包装设计的环保理念、生态理念,结合色彩、图形、文字等要素,提出具有可行性、审美性的包装形态。

镁合金表面纳米化与稀土扩渗合金化改性技术简析

一．镁合金表面改性的背景及意义 镁合金是目前工程应用中最轻的金属结构材料，具有高比强度、高比模量、优良的阻尼减震性等优点，被誉为“21世纪绿色工程材料”；镁合金应用于航空航天、汽车、电子通讯等行业具有塑料和其他金属所不可比拟的优势。同时，

玻璃表面功能化纳米改性技术研究进展新动态

对目前常用的气相沉积法、磁控溅射法、离子交换法、溶胶-凝胶法等玻璃表面功能化纳米改性技术的方法进行了介绍。

纳米氧化锆粉体制备及其表面改性技术的研究进展

随着5G时代的到来,氧化锆陶瓷材料凭借其断裂韧性好、强度高、耐磨损、低电磁屏蔽等优良的机械、物理性能成为精细陶瓷领域的研究热点。纳米氧化锆粉体的粒度、表面形貌及其稳定性直接影响着所制备的氧化锆陶瓷的质量。笔者按照固相法、液相法、气相法等分别介绍了几种常见纳米氧化锆粉体的制作工艺,分析比较了不同工艺方法的优缺点,重点评述了解决纳米钇稳定的氧化锆粉体(YSZ)容易发生团聚、与有机物亲和性较差等问题的表面改性技术。

天然石材表面纳米TiO_2改性技术

利用纳米技术对天然石材表面进行改性。使石材具备防水、防油、降解污染物和杀菌功能。该技术运用TiO_2光触媒原理,将有机污染物在光的作用下分解成二氧化碳和水,猝灭细菌。利用纳米颗粒的低表面张力防水防油。

“纳米SiO_2表面接枝改性技术及其在铝型材高耐候粉末涂料中的应用”通过验收

日前，佛山市产学研专项资金项目“纳米SiO2表面接枝改性技术及其在铝型材高耐候粉末涂料中的应用”验收会议在广东兴发铝业有限公司隆重举行。佛山市科技局、禅城区经济促进局的相关领导出席了项目验收会议并作重要讲话。

医用钛表面纳米结构化改性

利用纳米技术对医用材料进行表面改性,已成为近年该领域的发展方向之一。本文从医用钛表面纳米羟基石涂层和自组装改性两方面介绍了相关研究进展,以便为材料科技工作者和有关人员提供信息。

超声波直接沉淀法制备纳米氧化锌及改性研究

以硝酸锌和无水碳酸钠为原料,把超声波引入到直接沉淀法中,同时用溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)作为表面活性剂,合成出粒径小、分布均匀且团聚现象明显减弱的纳米氧化锌,并用TG-DTA,XRD,SEM等分析手段对制得的产物进行表征,找出合成的最佳条件。同时,还以油酸作为改性剂对所制得的纳米氧化锌进行表面改性,以FT-IR等测试手段对其改性原理进行简单探讨,并通过测定活化指数对改性效果进行分析。

纳米SnO_2的表面改性研究

用超声处理与偶联剂相结合对纳米SnO_2进行表面改性,用沉降体积、激光粒度分析、红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)等手段对改性效果进行表征。研究了偶联剂的种类和用量等因素对改性效果的影响,并对改性机理进行了初步探讨。结果表明钛酸酯偶联剂(CT-201)对纳米SnO_2的改性效果比硅烷偶联剂(KH-550)好,其最佳用量为纳米SnO_2粉体质量的6.5%～7.5%;经钛酸酯偶联剂改性的纳米SnO_2在有机溶剂中的分散性大为改善;偶联剂与纳米SnO_2之间的作用主要为化学吸附。

低聚丙烯酸钠用于纳米氧化锌表面改性的研究

利用低聚丙烯酸钠对纳米氧化锌进行表面改性 ,通过对 6种不同的分散剂分散效果的比较 ,研究了低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性 ;并利用透射电镜技术观察了水分散体系的形貌。结果表明 ,低聚丙烯酸钠表面改性纳米氧化锌水分散性体系的稳定性比其它分散剂分散效果好的多 ,其水分散性体系的形貌为单包敷结构的珠链状纳米粒子 ;同时认为低聚丙烯酸钠改性纳米氧化锌水分散性体系稳定性的主要因素有 3个方面 ,即纳米胶粒间的排斥力、低的表面张力、高的空间位阻 ,并提出了相关模型。

纳米Sm_2O_3的表面改性研究

用钛酸酯偶联剂，通过超声处理技术对纳米Sm2O3进行表面改性，并用沉降体积分析，红外光谱分析和TEN分析等手段对改性效果进行表征。研究了超声时间、分散介质、反应温度、偶联剂的种类及用量等因素对改性效果的影响，并对改性机理进行了探讨。结果表明：（1）钛酸酯系列偶联剂适用于纳米Sm2O3的表面改性，其中NDZ 102的改性效果最好；（2）改性的最佳工艺条件为：偶联剂最佳用量为纳米Sm2O3质量的6．5％，分散介质为丙酮，温度为25℃，超声时间为30～40min；（3）经钛酸酯偶联剂改性后的纳米Sm2O3，在有机溶剂中分散性大为改善；（4）纳米Sm2O3主要是通过化学吸附与钛酸酯偶联剂NDZ 102结合的。

纳米ZnO的表面改性及ZnO/UPR复合材料的制备

以无水乙醇为介质,用油酸和硬脂酸对纳米ZnO进行表面改性,将改性后的纳米粒子以粉末形式直接加入或制成苯乙烯悬浮液的形式经过高能超声作用加入不饱和聚酯(UPR)中制备ZnO/UPR复合材料。通过亲油化度、红外图谱来表征油酸和硬脂酸的改性效果。通过TEM分析粒子在UPR中的分散效果。在万能试验机上测量ZnO/UPR复合材料的弯曲强度。结果表明,油酸改性纳米ZnO的效果好于硬脂酸,高能超声作用可以很大程度提高纳米粒子在树脂体系里的分散性,粒子以苯乙烯悬浮液的形式加入UPR中的分散效果更好,纳米ZnO质量分数为1%时ZnO/UPR复合材料的弯曲性能最好。

纳米氧化铟锡表面改性研究

在不同的分散体系中采用机械分散加超声波分散的方法对纳米氧化铟锡(ITO)粒子进行表面处 理,并采用TG-DSC,TEM对改性前后的ITO进行了分析和表征。结果表明:采用乙二醇为分散介质,加入偶 联剂(摩尔分数)KH570 1％或十八醇0.5％后,球磨15h和超声波处理30min可以使纳米ITO得到很好的 分散,纳米ITO表面改性效果好。