2014年, 第45卷, 第09期　刊出日期：2014-05-15

  

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工艺 技术
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  CeO2纳米空心球的制备与光催化性能研究

  江学良

  . 2014, 45(09): 1-0.

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  采用乳液聚合法制备了聚苯乙烯-丙烯酸微球（P(St-AA)）为模板，通过无机物前驱体颗粒的自组装制备出CeO2/P(St-AA)复合微球，煅烧去除聚合物模板后, 得到CeO2纳米空心球。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、X 射线光电子能谱、X 射线衍射和热重分析仪等测试手段对复合微球和CeO2纳米空心球的表面形貌和结构进行了表征。实验结果表明：CeO2空心球由面心立方相颗粒构成，内空心直径约为250 nm，壳厚度约为20 nm。CeO2纳米空心球对甲基蓝模拟染料废水具有良好的脱色能力，经4h处理后脱色率达到95%以上。
研究 开发
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  抗中子辐射新型含碳癸硼烷聚酯的研究

  蔡益波;陈功;杨继萍

  . 2014, 45(09): 2-0.

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  以1,2-双（4’-羧基苯基）邻碳癸硼烷和乙二醇为原料，合成出含碳癸硼烷结构的新型聚酯（简称CBR-PET），采用FR-IR，1H-NMR和GPC对其进行了表征。通过中子屏蔽试验发现CBR-PET具有显著的热中子屏蔽性能，随着样品中含硼量增加，热中子屏蔽性能增强，衰减系数可以达到0.67cm-1；利用热分析技术研究了在氩气气氛下从室温到800℃的CBR-PET的热解行为，其起始分解温度约380℃，在800℃的残炭率高达72.9%。
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  泡沫铝三明治板失效模式的研究

  祖国胤;卢日环;刘佳;马幸江;韩明博;彭飞

  . 2014, 45(09): 3-0.

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  对采用包套轧制工艺及胶粘工艺制备的泡沫铝三明治板进行了准静态三点弯曲实验，分析了材料的变形行为及界面结合强度与失效模式间的关系。研究结果表明：包套轧制法制备的三明治板的极限载荷明显高于胶粘三明治板，具有界面冶金结合特征的泡沫铝三明治板的失效特征体现为剪切失效与面板凹陷共同作用。通过叠加原理修正了相关的模式公式，该模型具有较高的精度，可对预测三明治板极限载荷提供理论依据。
工艺 技术
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  模板改性对SnO2遗态陶瓷孔结构及气敏性的影响

  贺辛亥;张雄斌;王蒙;姜凤阳;王俊勃;杨敏鸽;苏晓磊;齐乐华

  . 2014, 45(09): 4-0.

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  以整理改性的苎麻纤维为模板，制备获得独具苎麻形态的SnO2遗态陶瓷材料。研究了试样的物相构成、显微结构，以及比表面积和孔径分布特点，测试了试样对多种气(液)体的气敏性能。结果表明：通过纺织纤维整理改性技术，可有效调控遗态材料微观结构和性能。模板的整理改性对SnO2遗态陶瓷的晶粒尺寸影响不大，但对SnO2遗态陶瓷的比表面积、孔容及孔径分布等孔结构参数影响显著。模板经碱液改性后所制备的试样，具有更优的比表面积和吸附特性，因此表现出对HCHO、C2H5OH和Petrol等气（液）体更优的气敏性优势。
综述 进展
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  α-Fe2O3纳米管制备方法的研究进展

  刘甲甲;李柏林;段可;袁建英;王凯

  . 2014, 45(09): 5-0.

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  对α-Fe2O3纳米管制备方法的探究是当前光电材料研究方面的一个热点。本文在综述当前几种主要的α-Fe2O3纳米管制备方法的基础上，对比了AAO模板中几种不同的沉积技术对α-Fe2O3纳米管形貌的影响，并详细分析了电化学阳极氧化法制备α-Fe2O3纳米管过程中工艺参数对纳米管生长的影响，最后对α-Fe2O3纳米管阵列的应用前景和未来值得关注的研究方向进行了展望。
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  动植物油脂加氢制备生物燃油催化剂研究进展

  杜君臣;张爱敏;夏文正;赵云昆;陈玉保;陶峰

  . 2014, 45(09): 6-0.

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  在全球石油资源日益紧缺，环保要求日益严苛的情况下，以动植物油脂为原料通过催化加氢来制备生物燃油的研究方向备受关注。然而，能否经济、高效地将动植物油脂转化为生物燃油，催化剂是关键。因此，开发具有高活性、高选择性的催化剂成为该研究方向的重点。论文通过对动植物油脂加氢制备生物燃油的各类催化剂进行综述，总结了不同类型催化剂所具有的特点，并认为贵金属催化剂可使动植物油脂转化按照加氢，脱羧，裂化，异构化的反应途径进行的多功能催化剂，但基于其加氢脱氧转化率不高，裂化异构化性能不足等问题，认为可以通过载体改性、贵金属负载方式改进以及进行孔道修饰等来提高催化剂的加氢脱氧活性以及对轻质烷烃和异构化烷烃的选择性。
研究 开发
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  重载工况下车轮熔覆对轮轨磨损与损伤性能影响

  郭火明;王文健;刘吉华;张勇强;郭俊;刘启跃

  . 2014, 45(09): 7-0.

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  利用CO2多模激光器在车轮试样表面获得Co基合金熔覆层，通过MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机对比研究了不同轴重下轮轨试样的磨损性能与损伤机理。结果表明：车轮试样激光熔覆处理后熔覆层组织明显细化，表面硬度明显提高，约为基体的1.5倍。轮轨试样摩擦系数与磨损率随轴重增加而增大，车轮磨损率仅为钢轨的1/5-1/8；随时间增加，轮轨试样磨损量呈线性增长趋势；随轴重增加，轮轨试样表面损伤越严重，相同条件下，车轮试样损伤比钢轨轻微，轴重较小时，车轮熔覆层磨损主要为粘着磨损和氧化磨损，钢轨主要为疲劳磨损与氧化磨损。随轴重增加，轮轨试样主要为严重疲劳损伤，氧化磨损较为轻微。
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  远红外橡胶功能复合材料的制备及应用

  刘洋;方庆红

  . 2014, 45(09): 8-0.

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  针对我国汽车工业发展引发的石油资源短缺和环境污染问题,制备一种能改善燃油理化性质，提高燃油燃烧效率，降低有害气体排放的远红外橡胶功能复合材料;研究了复合材料的耐油、耐老化性能、红外辐射性能,以及复合材料对燃油理化性能的影响及机理。结果表明：复合材料100℃老化72h后拉伸强度保持率保持在90%以上，断裂伸长率保持率在50%以上，常温泡油72h后质量和体积变化率均在2%以下，当远红外粉的为15份时，远红外辐射率最大，达到92%。复合材料作用燃油后，燃油的蒸发性增加、表面张力减小，作用机理通过测试复合材料作用后的芳香烃的活性变化来进行分析。
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  环糊精对粘土的修饰改性研究

  梅涛锋;施冬健;段芳;陈明清

  . 2014, 45(09): 9-0.

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  本文选用蒙脱石和锂皂石两种无机粘土为基本原料，分别用不同链长和功能基数目的三种硅烷偶联剂改性粘土，使粘土表面带有功能性胺基；再将其与羧甲基化的环糊精(CMCD)通过酰胺化反应生成环糊精改性的复合材料，探讨使用不同种类粘土和偶联剂对CD接入量的影响。所得产物的结构用傅里叶转换红外光谱(FTIR)、质子核磁共振(1H-NMR)进行表征；并用X射线衍射(XRD) 和热失重分析仪(TGA)检测复合物中硅烷偶联剂及CD的接入方式和含量。研究结果表明：偶联剂和CD不但能够对粘土的表面偶联修饰而且以插层形式进入粘土的层间；偶联剂和CD接入锂皂石的质量分数要比接入蒙脱石的更多；对于同一种粘土，当偶联剂功能基团较少时，可显著增大粘土的层间距，且偶联剂和CD的接入量较多。
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  细胞支架中以丝蛋白为载体的生长因子负载方法研究

  朱继翔;彭晔;阳范文;田秀梅;陈晓明

  . 2014, 45(09): 10-0.

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  在组织工程支架表面沉积含有生长因子的丝蛋白层，通过丝蛋白β构象转变，固定生长因子于支架表面。研究此种生长因子负载方法对明胶多孔支架性能的影响，结果表明，因子负载前后支架的孔隙率皆达到90%以上，吸水量皆为干燥时支架质量的18倍左右；力学测试表明，因子负载后支架的压缩模量增加至26.1kPa；Elisa检测表明，在各取样时间点，每毫克支架缓释活性EGF的量约在0.3-0.5ng之间，4周累积释放活性EGF达到3.473ng；MTT实验与SEM观察表明，用此种方法负载因子于支架中，可以有效促进支架中细胞的生长。
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  表面修饰碳纤维负载铱催化剂的结构调控及其催化行为

  杜军

  . 2014, 45(09): 11-0.

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  以电以电化学改性和化学改性的碳纤维（CF）为载体制备了负载铱催化剂，通过考察催化剂在甲醇低压羰基化合成醋酸反应中的催化性能，研究了CF表面处理条件对负载铱催化剂性能的影响。XPS测试结果表明，阳极氧化后碳纤维表面出现氧、氮元素，氧化时间由2min增加到5min，氧/氮原子比例提高，在随后的负载铱催化剂中，Ir的负载量由2.17%增加到4.88%，且双齿配位铱的比例较单齿配位铱增加, 对醋酸的选择性由20%提高到30%。对阳极氧化后的CF，分别通过表面羟基缩合引入具有配位基团的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷后，由于配位基团数量的增加，铱的负载量分别提高到4.49%和6.43%，同时，单齿配位铱/双齿配位铱的比例增大，由于其分子链结构的柔性，明显改善了固载铱的化学微环境，催化剂对醋酸的选择性分别提高到72.5%和77.8%，表现出良好的催化活性和选择性。
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  复合电极中聚苯胺含量对超级电容器电化学性能的影响

  王海燕;张晓婷;孔令斌

  . 2014, 45(09): 12-0.

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  采用原位复合法和界面聚合法分别制备了纤维状的聚苯胺/乙炔炭黑复合材料和聚苯胺，讨论了复合电极中聚苯胺含量对超级电容器电化学性能的影响。研究表明，复合电极材料中聚苯胺的含量不是影响其电化学性能的决定性因素。聚苯胺/乙炔炭黑复合电极（直径约200nm）在5mA/cm2和1mol/L 的H2SO4溶液中首次充放电单电极比电容高达432 F/g，该值比聚苯胺含量高的复合电极和直径相近纯聚苯胺电极的单极比电容值354 F/g和416 F/g都高。
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  GaAs(001)薄膜表面形貌相变过程

  罗子江

  . 2014, 45(09): 13-0.

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  采用STM以及RHEED技术对于GaAs(001)的表面形貌相变过程(有序平坦→无序平坦→粗糙)进行了深入研究。通过GaAs(001)在不同As BEP、不同温度的表面形貌相变过程的研究发现，As BEP和温度的变化是促使表面形貌相变发生的主要原因，高温引起原子重组致使表面重构的演变是GaAs(001)薄膜发生表面形貌相变的主要内在机制。单一表面重构或某一重构占绝对优势的表面形貌处于有序平坦状态；多种重构的非等量混合表面是无序平坦状态的主要表面形式；当表面重构难以辨别时，表面形貌也将进入岛上高岛、坑中深坑的粗糙状态。研究还惊奇地发现当As BEP和温度足够高时，GaAs(001)表面形貌相变将不会出现无序平坦状态，表面将直接从平坦转变为粗糙状态。
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  壳聚糖即型水凝胶的理化性质、止血功能和生物相容性研究

  宋福来;刘万顺;韩宝芹

  . 2014, 45(09): 14-0.

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  本文报道了壳聚糖即型水凝胶，通过红外光谱和扫描电镜对该水凝胶进行了结构分析与表征，测定了其基本理化性质，并探讨了其止血功能和生物安全性。实验结果显示，该水凝胶的红外光谱在3391cm-1、1603cm-1等处有较强吸收振动峰，具壳聚糖类高分子材料的典型特征，SEM照片显示该水凝胶的骨架是连续均一的蜂窝状网络结构；该水凝胶成胶迅速，最短成胶时间为10s，凝胶强度约为 50 g/cm2，溶胀率约为14.7%，pH为7.5；在大鼠肝脏损伤出血模型的止血实验中，壳聚糖水凝胶具有优异的止血功能，止血时间和出血量均优于空白对照组（P＜0.01），与纤维蛋白胶组无显著性差异（P＞0.05）；壳聚糖水凝胶对细胞生长无明显抑制作用，其在体内降解伴随着组织炎症反应，炎症反应程度随材料的降解而减轻。
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  钻杆接头材料表面陶瓷复膜摩擦磨损行为*

  黄本生;刘阁

  . 2014, 45(09): 15-0.

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  摘要：为了提高钻杆接头的耐磨损性能，选用由Ti、Cr、Al的氮化物、碳化物和氧化物所构成的金属陶瓷在钻杆接头材料（37CrMnMo）表面制备了多层陶瓷膜层。用MS-T3000磨擦磨损试验仪对钻杆接头材料进行旋转摩擦试验，得到表面陶瓷涂层摩擦系数的变化规律，结合摩擦副表面形貌观察和磨屑成分分析，分析了表面陶瓷涂层的耐磨性，探讨了表面陶瓷涂层的动态摩擦磨损机理。结果表明：在摩擦的初始阶段，表面陶瓷涂层摩擦系数急剧增加，随后稳定于某一定值，并在该值附近波动，波动范围逐渐增大。随着磨球被磨平，磨损形式由点面接触磨损，逐渐转换为面面接触磨损，磨斑面积不断增大。摩擦磨损开始以磨粒磨损为主，随着摩擦过程中挤压的加剧和温度的升高，磨屑发生塑性变形，形成不断增厚的转移层，覆盖于对磨面上，阻碍陶瓷涂层与对磨件的直接接触，从而减轻陶瓷涂层的摩擦磨损。
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  α-SiOx:H钝化Cz-Si表面的工艺优化与机制分析

  黄海宾;张东华;汪已琳;龚洪勇;高江;Wolfgang R. Fahrner;周浪

  . 2014, 45(09): 16-0.

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  氢化非晶氧化硅(α-SiOx:H)是一种优质的硅片表面钝化材料。本文采用PECVD法，以SiH4、CO2和H2作为气源制备α-SiOx:H薄膜钝化Cz-Si表面，研究了沉积气压和CO2:SiH4流量比对钝化效果的影响规律及作用机制。采用准稳态光电导法测试了硅片的有效少子寿命并依此计算出其表面复合速率以对薄膜的钝化效果进行定量表征，采用光谱型椭偏仪测试了样品的介电常数虚部ε2谱对样品微观结构进行了定性分析。结果表明：1）在所研究范围内，氧掺入非晶硅薄膜使得薄膜结构趋向非晶化。沉积气压主要对薄膜中的空位浓度造成影响，而CO2/SiH4流量比的增加可增加薄膜中的H含量并改变了硅氢键的结构,从而影响薄膜的钝化效果。2）本研究中在CO2/SiH4流量比为3.0 sccm/3.0 sccm, 沉积气压为22 Pa条件下获得了最优钝化效果，钝化后硅片有效少子寿命为975 μs，表面复合速率为3.9 cm/s。
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  Mg-MOF-74的氨改性及其吸附CO2和水蒸气性能

  李忠;林俭锋

  . 2014, 45(09): 17-0.

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  本文采取了水热法合成Mg-MOF-74晶体，然后提出应用氨水对 Mg-MOF-74晶体材料进行表面改性制得NH3@Mg-MOF-74，并对改性后的材料进行了表征以及吸附CO2和水蒸气性能测定。结果表明：与原始的Mg-MOF-74晶体相比，改性后的NH3@Mg-MOF-74材料其比表面积变小了，但其单位比表面积对CO2的吸附容量却增加了。尤其是在P/P0 < 0.0010(1000 ppm)压力范围内，其CO2吸附容量明显提高。在低压条件下它对对CO2的吸附容量达到0.66mmol/g，比原始的Mg-MOF-74晶体材料的吸附量提高了65%。水蒸气吸附实验结果表明， NH3@Mg-MOF-74的水蒸气吸附量明显低于Mg-MOF-74的吸附量，在相对湿度RH=10%时，NH3@Mg-MOF-74对水蒸气的吸附容量降低了50%。表明它的憎水性能得到提高。
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  肉豆蔻酸铜超疏水表面化学结构及其性能分析

  李恒达

  . 2014, 45(09): 18-0.

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  通过以肉豆蔻酸-乙醇为疏水剂，采用简单一步法在金属铜表面上构筑超疏水薄膜，经过扫描电子显微镜（SEM）、接触角测量仪和防垢性能测试技术分析，结果表明：铜试样表面形成树枝状的肉豆蔻酸盐微簇，接触角达到了160o，并且具有较好的抗结垢性能；肉豆蔻酸-乙醇溶液的浓度、浸泡时间、浸泡温度对构筑铜试样表面的超疏水性起着关键性的影响。本研究结果有利于更好地理解肉豆蔻酸铜表面超疏水性复合材料的形成机理， 对有色金属超疏水材料的制备提供新的设计思路。
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  水性磺酸型聚氨酯/聚吡咯导电材料的制备、微观结构及成膜机理

  王海花;何凤;费贵强;牟静

  . 2014, 45(09): 19-0.

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  以2,4-二氨基苯磺酸钠为亲水扩链剂，通过预聚体法合成了水性磺酸盐型聚氨酯分散液（SWPU）。并在FeCl3氧化剂的作用下，采用原位化学氧化聚合法制备了系列不同聚吡咯（PPy）质量浓度的水性聚氨酯/聚吡咯（SWPU/PPy）分散液，并通过溶液浇铸法制得系列复合导电薄膜。随着PPy的引入， SWPU分子与PPy分子间发生反应， SWPU/PPy的高温热稳定性亦得到提高。随着吡咯质量浓度的增加，SWPU/PPy乳胶粒的粒径增加。经适量PPy改性后，PPy可在SWPU胶束内部和表面均匀分布，形成大小均匀的纳米复合粒子；SWPU/PPy复合膜表面粗糙度下降，SWPU与PPy间具有较好的相容性。但当PPy质量浓度高于15%的时，开始呈现一定的颗粒形貌，且薄膜表面粗糙度随着PPy浓度的增加明显增加；当PPy质量浓度高于30%时，胶膜表面颗粒形貌明显，胶膜表面主要由PPy组成。复合薄膜的渗透阈值介于质量浓度为1.5%～2%，当Py质量浓度为30%时，电导率高达1S/cm。
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  PPS基N-甲基咪唑离子交换纤维对As(V)的吸附性能

  原思国;姚化杰;周冬菊;

  . 2014, 45(09): 20-0.

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  研究了聚苯硫醚基N-甲基咪唑离子交换纤维（MZ-PPS）对水溶液中As(V)的吸附、解吸和再生性能，并考查了溶液浓度、pH、温度与纤维用量对As(V)吸附的影响。结果表明：MZ-PPS纤维在pH8～9时吸附性能最佳，吸附以单分子层离子交换为主，吸附容量随温度升高而增大，其过程符合准二级动力学模型。该纤维对As(V)的吸附可在15min内达到平衡；浓度为20mg?L-1的As(V)溶液（25mL）经0.02g纤维吸附处理后，砷残留浓度低于国家对饮用水中残留砷标准（≤0.01mg?L-1）；吸附后的纤维可用1mol?L-1HCl溶液方便再生（洗脱率达97%），且经5次使用-再生循环后，吸附性能基本无变化，具有很好地实际应用前景。
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  水基纳米流体的凝固行为

  贾莉斯;彭岚;陈颖;莫松平;李兴

  . 2014, 45(09): 21-0.

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  选用二氧化钛（TiO2）纳米颗粒、碳纳米管（CNT）和石墨烯（Graphene）纳米片制备水基纳米流体。采用步冷曲线法测量纳米流体的凝固温度和时间。研究纳米材料形状、尺寸、接触角和比表面积对纳米流体凝固行为的影响。实验发现，TiO2纳米颗粒，CNT纳米管和Graphene纳米片对纳米流体过冷度和凝固时间的减小作用依次增强。0.034 wt%浓度的Graphene纳米片可完全消除水的过冷现象，使其凝固起始时间和总时间分别缩短61.22%和30.53%。成核理论分析表明，纳米流体的凝固过冷度主要取决于单位体积纳米流体的成核面积。与接触角、形状和尺寸相比，纳米材料的比表面积对纳米流体过冷度的影响更大。
工艺 技术
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  太阳能中温利用相变材料MgCl2?6H2O的热循环耐久性研究

  李文浩

  . 2014, 45(09): 22-0.

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  分别在密封和未密封条件下对六水合氯化镁(MgCl2?6H2O)进行600次加速热循环实验，研究其作为太阳能中温蓄热材料的可行性。采用差示扫描量热仪、X线衍射仪和多路温度测试仪测试不同次数热循环后样品的相变温度、相变潜热、晶体结构和过冷度。结果表明：未密封状态下，200次热循环后，MgCl2?6H2O的相变潜热降低54.2%，并有新相MgCl2?4H2O产生；密封状态下，600次热循环后，MgCl2?6H2O的相变温度和峰值温度的变化分别在±1%和±4%内，相变潜热的变化在-15.2%~+1.5%内（300次热循环后变化异常）；同时，MgCl2?6H2O凝固时几乎没有过冷现象，过冷度在0~2.2℃之间。密封状态下， MgCl2?6H2O在太阳能中温蓄热应用中是一种很有发展前景的材料。
研究 开发
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  核酸适体在自组装法制备石墨烯/金纳米复合薄膜上的固定及凝血酶的检测

  张治红;刘顺利;康萌萌;张园厂;何领好;冯孝中;闫福丰

  . 2014, 45(09): 23-0.

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  本文采用自组装法制备出石墨烯/金纳米（g/AuNPs）复合材料，并将核酸适体固定其表面上，用于凝血酶的检测。首先，通过分子间的自组装，先后将十八烷基三甲氧基硅烷或1-十八硫醇、石墨烯、1-十八硫醇和金纳米依次与前一个分子进行自组装；通过巯基与金纳米之间的结合力，将巯基功能化核酸适体固定在g/AuNPs自组装薄膜上，最后将核酸适体传感器用于凝血酶的检测。采用X-射线光电子能谱对核酸适体在g/AuNPs自组装膜上固定前后的元素组成进行测试，采用原子力显微镜对g/AuNPs自组装膜的表面形貌进行详细了考察。同时对核酸适体固定前后g/AuNPs自组装膜的电化学性能变化进行了测试，采用石英晶体微天平对g/AuNPs自组装、核酸适体固定和凝血酶检测过程中的g/AuNPs复合材料薄膜质量变化进行在位检测。结果表明，采用简单易行的自组装法所制备出的g/AuNPs复合材料有望使用在核酸适体生物传感器方面。
工艺 技术
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  电压对脉冲电弧放电沉积法制备C-AlPO4抗氧化涂层的影响

  罗向东;黄剑锋;郝巍;王开通;曹丽云

  . 2014, 45(09): 24-0.

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  采用脉冲电弧放电法在SiC-C/C复合材料表面制备方石英型磷酸铝 (C-AlPO4)抗氧化涂层。借助X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和等温静态氧化实验对涂层的晶相组成、显微结构和抗氧化性能进行了表征与测试。研究了脉冲电压对C-AlPO4涂层显微结构的影响，分析了C-AlPO4涂层在1773K下的氧化行为。结果表明：330～420V范围内，当脉冲电压为390V时制备的涂层致密均匀；C-AlPO4涂层具有较好的抗氧化性能，在1773K氧化156h后失重率仅为0.83%；C-AlPO4涂层在1773K下的氧化能力下降主要是由于长时间氧化后偏磷酸盐玻璃层不能及时有效的填补涂层中的缺陷，涂层在高温下产生了较多贯穿性孔洞所致的。0.83%。C-AlPO4涂层在1773K下的氧化能力下降主要是由于长时间氧化后偏磷酸盐玻璃层不能及时有效的填补涂层中的缺陷，涂层试样在高温下产生了较多贯穿性孔洞导致的。
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  低温烧结制备(Ba0.9Ca0.1)(Zr0.15Ti0.85)O3 无铅压电陶瓷*

  杨洁;刘佳;邓湘云;杨仁波

  . 2014, 45(09): 25-0.

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  摘 要: 本文采用溶胶-凝胶法制备出(Ba0.9Ca0.1)( Zr0.15Ti0.85)O3（简称BCT-BZT）粉体，并采用两段式传统烧结法用较低的烧结温度（1290 ℃）制备了该无铅压电陶瓷，运用热重差示扫描测量法分析了BCT-BZT粉体的反应过程。X射线衍射测试结果表明，BCT-BZT粉体和陶瓷均是典型的钙钛矿结构，根据谢乐公式计算出粉体的晶粒尺寸大约是32nm。此外，室温下利用TF Analyzer 2000 铁电分析仪测得该陶瓷的介电常数高达6134，居里温度约为95℃，最大压电系数d33达到263 pm/V。利用此方法制备的BCT-BZT无铅压电陶瓷，其烧结温度与固相反应法相比降低了约200 ℃左右，同时还保持了良好的压电性能，从而降低了烧结成本，有利于实现该陶瓷的大规模工业化生产。
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  非水乳液法制备结构不同的聚酰亚胺微球

  刘妙青;卢建军;黄伟

  . 2014, 45(09): 26-0.

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  摘 要： 选用4,4-二氨基二苯醚（ODA）、对苯二胺（PPD）及1,5-二氨基萘（NDA）三种二胺及二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA）为单体，采用Pluronic-F127/N, N-二甲基甲酰胺、司班85/液体石蜡非水乳液聚合首先制得聚酰亚胺（PI）微球。利用红外测试、扫描电子显微镜（SEM）及粒径测试等对PI微球的结构及形貌进行分析。结果表明：当使用不同的二胺与二酐BTDA在非水乳液体系下均能成为PI微球，带有柔顺基团的二胺形成的PI微球其形貌良好，而且分布比较均一,平均粒径为20μm左右；而刚性较强的二胺合成微球其表面粗糙且形貌较差。产品仅经化学亚胺化处理亚胺化不完全，必须经进一步的热处理才能使完全亚胺化；亚胺化程度随温度的变化基本是呈S型。三种二胺ODA、PPD和NDA形成的PI微球的完全热亚胺化温度分别为300℃、330℃和370℃。 关键词： 非水乳液；聚酰亚胺微球；亚胺化
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  O/W型茶树精油壳聚糖乳化膜材料的制备

  葛彦;葛明桥

  . 2014, 45(09): 27-0.

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  以壳聚糖为基材，利用表面活性剂吐温80包覆茶树精油形成乳液，采用铸膜法制备O/W型茶树精油壳聚糖乳化膜，运用扫描电镜、红外光谱仪等对膜的结构特征和性能进行表征。结果表明：茶树精油被吐温80包覆，在壳聚糖溶液中形成稳定的O/W乳液型铸膜液，成膜后茶树精油微粒呈球形，直径约为1μm。性能测试结果表明，茶树精油的添加大大提高了壳聚糖膜的抑菌效果，该膜具有较好的舒适性、吸水性、透气性和抑菌性，有望将来成为一种新型的医用材料。
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  聚酰胺多孔膜的可控制备及细胞生物学响应

  黄棣;牛璐璐;胡银春;左奕;郭美卿;王鹤峰;李玉宝

  . 2014, 45(09): 28-0.

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  利用相转移法，通过控制溶剂蒸发温度制备了不同孔隙结构的聚酰胺（PA）多孔膜，用扫描电镜（SEM）和材料力学试验机对不同孔隙结构的PA多孔膜的形貌和力学性能进行了表征。将PA多孔膜与类成骨细胞（MG63）共培养来考察不同孔隙结构多孔膜的细胞生物学响应。结果表明：随着溶剂蒸发温度升高，制备的PA多孔膜孔径大小逐渐增大，在40℃下制备的多孔膜孔隙结构均匀，孔径为10~20 μm，其弹性模量与拉伸强度分别达到（20.2±0.9） MPa和（5.2±0.5） MPa。细胞实验表明，与40℃下制备的PA多孔膜共培养后，细胞在其表面伸展爬行，形态结构完整，增殖明显。具有可控特性的PA多孔膜能够满足其在骨组织引导再生临床中的应用。
研究 开发
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  基于废弃皮胶原改性的造纸表面施胶剂的制备及表征

  郝晓丽

  . 2014, 45(09): 29-0.

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  以丙烯酸丁酯和苯乙烯为单体，过硫酸钾为引发剂，通过乳液聚合法对废弃革屑中提取的胶原蛋白进行改性，制备了一种新型的胶原蛋白改性纸张表面施胶剂。以产物接枝率和沉淀率作为考察指标，通过单因素实验对改性胶原蛋白表面施胶剂的制备条件进行优化；采用傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、激光粒度仪、透射电子显微镜（TEM）对产物进行表征，并研究其施胶性能。结果表明：胶原蛋白和非离子单体发生了接枝反应，接枝率为65%左右。产物具有球型结构，其微粒形状规整、大小均一，平均粒径为0.117μm。将其作为施胶剂，可使纸张的环压强度和抗张强度分别提高1.5倍和1.8倍，60s吸水值降低了2.8倍，获得较强的抗水性。本文以废弃革屑中提取的胶原蛋白为原材料，制备造纸施胶剂，不仅促进了皮革固体废弃物的资源化利用，同时将有可能为造纸行业提供一种新型的造纸施胶剂。
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  石墨烯薄膜压力敏感特性的模型仿真研究

  李成;肖俊;郭婷婷;樊尚春

  . 2014, 45(09): 30-0.

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  针对石墨烯薄膜在高性能微压力传感器设计中的力学行为分析，本文基于石墨烯薄膜中心挠度的应力-应变关系，构建石墨烯薄膜的压力敏感特性基本模型，并结合ANSYS静力学非线性分析单元，针对所述不同模型对均布压强下不同厚度的石墨烯薄膜的挠度形变特性进行了数值解析与有限元仿真。结果表明，随着均布压强增大，预应力对挠度的影响变小，且基于Beams方程模型的解析解与ANSYS仿真解更吻合，其相对误差约为1%，并可较好地解释不同厚度下石墨烯薄膜的压力敏感特性，为基于石墨烯薄膜的微压力传感器探头设计提供理论模型基础。
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  催化剂及Al对TiAl合金表面Si-Al-Y共渗层组织结构的影响

  李涌泉

  . 2014, 45(09): 31-0.

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  通过1050℃下Si-Al-Y扩散共渗4h的方法在TiAl合金表面制备了Y改性Si-Al共渗层，采用SEM、EDS和XRD分析了渗剂中催化剂(AlCl3?6H2O)及Al含量对共渗层组织及相组成的影响。结果表明：催化剂含量为1 wt.%时未形成完整的Si-Al-Y共渗层；当催化剂含量为3、5、8 wt.%时所形成的共渗层均具有多层复合结构，共渗层的内层都是由TiAl2和γ-TiAl相组成，互扩散区为富Al的TiAl相；随催化剂含量的增加共渗层外层和中间层的相组成都发生了改变；催化剂含量为3 wt.%时所制备的共渗层外层为大量的(Ti,X)5Si4(X表示元素Nb和Cr)和少量的(Ti,X)5Si3相；催化剂含量为5，8 wt.%时所制备的共渗层外层分别为(Ti,X)5Si3和TiSi2相，中间层均为(Ti,X)5Si4及(Ti,X)5Si3相，由于TiSi2外层具有良好的抗高温氧化性能，因此催化剂含量为8 wt.%时适合用于Si-Al-Y共渗层的制备。Al含量对共渗层的相组成无显著影响，但改变了共渗层各层厚度。
工艺 技术
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  微弧氧化和碱处理对钛的细胞粘附和骨植入行为的影响研究

  王小红

  . 2014, 45(09): 32-0.

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  考察了微弧氧化处理和碱处理对钛表面形貌、涂层成分、羟基磷灰石沉积能力、细胞黏附、骨内植入的影响。结果表明，微弧氧化和碱复合处理后的钛表面TiO2薄膜呈现大量裂缝，表现出表面含大量OH-极性基团的纳米多孔网状结构，此微观结构和组成使材料诱导羟基磷灰石生成能力显著，利于成骨细胞黏附及繁殖，无细胞毒性，细胞兼容性好。通过植入兔股骨4周和12周体内动物实验组织学切片表明：材料无毒、无刺激性、与周围组织间有良好的组织相容性，该材料植入动物骨环境中可刺激成骨，具有骨传导作用。相比下，微弧氧化和碱复合处理样品的生物相容性较为优异。