Atmospheric Pressure Plasma Treatment and Following Aging Effect of Chromium Surfaces

The results of atmospheric pressure plasma treatments using diffuse coplanar surface barrier discharge (type of surface dielectric barrier discharge) on chromium surfaces are reported. A significant increase of surface wettability was observed after short plasma exposition. A quantitative value of surface wettability, i.e. the surface free energy, changed from 29 mJ/m2 to over 80 mJ/m2. In time, a hydrophobic recovery of the plasma treated surfaces was observed. Careful study by surface free energy measurements and x-ray photoelectron spectroscopy was performed to be able explaining the effects of plasma treatment. Studied samples were treated in air, oxygen and nitrogen plasma and aged in air and vacuum. Main reasons for increased wettability and aging effect are surface cleaning and transformations in chromium oxide. Additionally, generation of surface nitrate groups was found on the chromium surface as a result of plasma treatment in humid air.

大气压等离子体射流改性船体钢表面亲水性研究

在室温下,采用大气压等离子体射流对船体钢进行表面改性,通过水接触角测量、扫描电镜、X射线光电子能谱等分析测试方法研究了等离子体射流处理前后船体钢表面润湿性、表面形貌及化学特性的变化。研究结果表明,船体钢经大气压空气等离子体射流处理后在其表面引入了大量含氧基团,处理2s表面的水接触角就可以降到30°以下;处理后材料表面的亲水性受处理时间及放电电流的影响且在空气中放置时会出现老化效应,处理时间越长,老化效应越弱。

常压等离子体处理后超高模量聚乙烯的老化

研究了常压等离子体处理后，超高模量聚乙烯纤维的老化过程。超高模量聚乙烯纤维经等离子体处理后，被贮存在湿度为0，温度分别为-80℃、250C的环境中，和温度为25℃，湿度分别为0、100％的环境中。测试老化时间分别为0，7，15和30天时，试样的层间剪切力波及接触角。经等离子体处理后，超高模量聚乙烯纤维的层间剪切力比未处理纤维高3～4倍。老化过程中，温度越高，湿度越大，纤维的层间剪切力下降速度越快。等离子体处理后，超高模量聚乙烯纤维的接触角由128°降至73°。老化过程中，接触角逐渐增大，但始终低于未处理纤维。湿度越高，接触角的增大速度越快。

常压连续等离子体制备长效亲水锂离子电池隔膜

基于常压连续等离子体增强化学气相沉积法,在聚乙烯隔膜上沉积含Si杂化纳米颗粒膜。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线光电子能谱仪和光学接触角测量仪等仪器对隔膜的表面形貌、化学结构和亲水性等性能进行表征;使用电化学工作站对组装电池进行阻抗测试。结果表明:隔膜表面有杂化纳米颗粒紧密黏附,其成分为SiO_(3.5)C_(1.1)H_(x);涂层样的水接触角从121°降至22°左右,该接触角保持30 d无明显变化;经120℃热处理1 h后,透气性基本保持不变,符合锂离子电池组装过程对隔膜的要求;原样组装电池的电荷转移阻抗值为81.69Ω,而涂层样组装电池的阻抗为64.51Ω,说明电荷的传导性能得到提高。常压连续等离子体增强化学气相沉积方法可有效应用于长效亲水聚乙烯电池隔膜制备,在高性能锂离子电池方面拥有巨大的应用前景。

等离子体处理后超高模量聚乙烯的老化

主要研究了经常压等离子体处理后,超高模量聚乙烯纤维在恒温恒湿条件下的老化。测试老化时间分别为0、7、14和30d时试样的层间剪切力、表面形态以及接触角。经等离子体处理后,超高模量聚乙烯纤维的层间剪切力比未处理纤维高3～4倍。14d后纤维层间剪切力明显降低,到30d时,降至接近未处理纤维的层间剪切力。等离子体处理后,超高模量聚乙烯纤维的接触角由128°降至73°。14d后纤维接触角有明显增大,但始终高于未处理纤维的接触角。等离子体处理后,纤维的表面没有明显的刻蚀或粗糙现象。