GPTMS涂层与等离子体处理复合改性聚合物微流控通道

为了提升聚合物材料的表面改性效果,采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)涂层与等离子体处理相结合的方法,对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯和聚碳酸酯5种常见聚合物材料的表面改性效果进行了研究。通过分析表面润湿性(接触角)、化学成分、粗糙度以及微流控通道中的流体流动性能及其时效性,探讨了该改性方法的机制和效果。结果表明,GPTMS涂层与等离子体处理(GP-Plasma)复合改性相较于等离子体处理能够显著提高这5种聚合物材料的表面亲水性和时效性,复合改性后聚合物材料表面接触角可降至接近0°,并在-15℃储存28 d后仍保持接触角低于20°。X射线光电子能谱和傅里叶变换红外光谱分析表明,复合改性后PMMA材料的O/C原子比提升了约140%,并形成了Si—O—Si键。原子力显微镜结果表明GP-Plasma复合改性后PMMA材料的表面粗糙度相较于等离子体处理提升95%,进一步提升了表面润湿性。在微流控通道流动测试中,复合改性后PMMA样品的流体流动时间平均缩短64%,并实现了稳定的液体流动,显示出该复合改性技术在实际应用中的潜力。

钕铁硼粉体的表面改性技术及应用研究进展

钕铁硼磁体因具有高矫顽力、高剩磁、高磁能积等优异磁性能被广泛应用于新能源汽车、风力发电、航空航天等领域,但由于钕铁硼磁体的温度稳定性差、易氧化腐蚀、电阻率低等缺点,限制了其应用推广。在块体钕铁硼磁体制备前对钕铁硼磁粉进行表面改性是克服钕铁硼磁体自身缺点的有效途径。然而,目前对钕铁硼磁粉表面改性工作的研究比较零散,缺乏系统的总结。基于此,对钕铁硼磁粉表面改性技术及其研究进展进行全面梳理。首先介绍了烧结钕铁硼磁体、黏结钕铁硼磁体、热压/热变形钕铁硼磁体的制备流程以及不同类型钕铁硼磁粉的制备方法,归纳了沉积包覆处理、酸洗活化钝化处理、硅烷偶联剂处理表面改性的机理。其次,重点阐述了沉积包覆处理、酸洗活化钝化处理、硅烷偶联剂处理表面改性技术对钕铁硼磁体磁性能、抗氧化性、抗腐蚀性以及电阻率的影响,探讨了不同表面改性技术与不同类型钕铁硼磁体性能优化之间的关联。最后,对钕铁硼磁粉表面改性技术进行了总结和展望,提出钕铁硼磁粉表面改性工作未来的发展方向。

硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维增强复合材料研究进展

表面改性是增强玄武岩纤维与基体材料之间结合性能的关键。综述了硅烷偶联剂表面改性以及酸、碱刻蚀,等离子处理辅助协同硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维的研究进展,介绍了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维在聚合物基复合材料中的应用,并对发展趋势进行了展望,同时分析了硅烷偶联剂表面改性玄武岩纤维当前存在的问题。

改性玻璃纤维布增强落叶松复合材料的胶合性能

通过界面改性来提高玻璃纤维(GF)/落叶松复合材料的胶合界面性能,从而提高纤维增强木质复合材料的综合性能。比较了等离子体、硅烷、单宁、硅烷/单宁复合4种方法改性玻璃纤维表面对GF/落叶松复合材料胶合性能以及力学性能的影响。结果表明:本试验条件下,单宁处理时间为2 h,硅烷处理质量分数为1%,等离子体处理时间为40 s时,GF/落叶松复合材料的胶合性能最佳,复合材料静曲强度和弹性模量均有所提高;单宁能够部分取代硅烷偶联剂改性玻璃纤维,增强玻璃纤维/间苯二酚胶黏剂之间的结合;比较4种方法处理效果可知,等离子体处理效果最佳,单宁/硅烷复合偶联剂效果次之,然后是硅烷和单宁单独处理。

等离子喷涂氧化铝涂层连通孔的准分子激光表面处理改性

等离子喷涂氧化铝陶瓷涂层由于内部存在孔隙、层迭及层间裂纹等缺陷而呈现出复杂的微观结构。这些典型的微结构特点显著影响着涂层的力学性能。本研究开发了一种等离子喷涂氧化铝涂层的准分子激光表面处理技术以优化石油工业缆绳工具的部件性能。相比于CO2或YAG激光器的液相处理技术,准分子激光工艺采用短波激光,这对陶瓷材料来说就意味着能量主要被表面区所吸收。首先,采用SEM研究了涂层的表面和截面微观结构,并表征了激光处理后表面粗糙度和消融状态。然后采用X射线微观断层成像技术获取了涂层的三维微结构以研究激光处理后涂层的3D孔隙率。最后,借助纳米压痕和电化学阻抗谱方法分别表征了改性后涂层微结构的力学和电学性能。结果表明,准分子激光表面处理技术是一种控制等离子喷涂氧化铝涂层绝缘性能的创新工艺。

用于纺织品表面永久改性的工业真空等离子体技术

通过等离子体处理,合成材料(如涂覆聚氨酯的聚酯或聚酰胺)表面的黏附性得以显著提高。研究还表明:通过聚合物和非聚合物形成的气体混合物引入极性基团,可显著改善材料的亲水耐久性;且可聚合性气体,如CH_4,C_2H_2,C_2H_4及其混合物,或诸如丙烯酸、硅氧烷等一些液体单体,对织物表面永久性亲水、防油和防污改性方面发挥着重要的作用。