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GPTMS涂层与等离子体处理复合改性聚合物微流控通道
1
作者
孙明凯
魏娟
+4 位作者
张振兴
孙腾飞
亓东锋
吴永玲
郑宏宇
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期58-65,共8页
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...
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。
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关键词
硅烷涂层与等离子体
处理
复合
改性
润湿性
聚合物
微流控通道
时效性
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职称材料
表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展
2
作者
袁浩恩
吴继忠
+6 位作者
王海军
陈文刚
程家豪
郭思良
周意昊
魏北朝
罗海
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期2091-2104,共14页
近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于...
近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于2的效果。表面织构化已经广泛的应用在改善材料摩擦性能等方面,然而其在干摩擦条件下可能并不能起到很好的润滑效果。DLC涂层被世间公认为是有效的固体润滑剂,它具有良好的减摩、抗磨性,但涂层却有着吸附力差的缺点,表面织构可以增大涂层与基材之间的有效结合强度,增加表面的腐蚀能力,进而可以提高涂层的摩擦学性能、腐蚀性能、生物相容性。织构化与DLC涂层的结合可以在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用,进而提高产品的性能和可靠性。主要介绍表面织构化与DLC涂层复合改性处理后材料的摩擦磨损特性。并从织构的几何参数、实验条件、接触方式、摄入元素、涂层厚度以及仿真分析等几方面进行阐述。为帮助后续的研究方向提供参考。最后对织构与涂层复合改性方面的发展趋势进行展望。
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关键词
表面织构
DLC涂层
干摩擦
摩擦磨损
复合改性处理
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职称材料
某转管自动机炮尾体寿命提升技术研究
3
作者
刘建斌
刘丹
+3 位作者
朱朋立
张绍亮
何亚蒂
刘彦
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2022年第1期76-80,共5页
炮尾体承受着射击过程中的高温以及连续瞬态强冲击载荷的恶劣工况,表面易产生疲劳裂纹并逐渐扩大,造成炮尾体断裂,引起自动炮故障。为提高炮尾体的疲劳寿命,研究了声铣复合表面改性处理方法来提高炮钢材料的表面性能。从表面粗糙度、表...
炮尾体承受着射击过程中的高温以及连续瞬态强冲击载荷的恶劣工况,表面易产生疲劳裂纹并逐渐扩大,造成炮尾体断裂,引起自动炮故障。为提高炮尾体的疲劳寿命,研究了声铣复合表面改性处理方法来提高炮钢材料的表面性能。从表面粗糙度、表面硬度和疲劳寿命3个方面分别比较了传统干切削和声铣复合表面改性两种技术,结果表明声铣复合表面改性后的样品表面粗糙度为0.32μm,表面硬度相比基体硬度可以提高24%左右,炮尾体闭锁齿的疲劳寿命提高到原来的11倍以上。声铣复合表面改性技术增加了材料表面的局部残余压应力,可以使材料具有更优异的表面性能。
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关键词
炮尾体
声铣
复合
表面
改性
处理
表面性能
疲劳寿命
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职称材料
题名
GPTMS涂层与等离子体处理复合改性聚合物微流控通道
1
作者
孙明凯
魏娟
张振兴
孙腾飞
亓东锋
吴永玲
郑宏宇
机构
山东理工大学激光高端制造研究中心
出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期58-65,共8页
基金
山东省自然科学基金项目(ZR2021QE130,ZR2021QF007,ZR2021MF030)
国家重点研发计划项目(2022YFB4600402,2022YFE0199100)
山东省泰山学者基金项目(tsqn202306192)。
文摘
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。
关键词
硅烷涂层与等离子体
处理
复合
改性
润湿性
聚合物
微流控通道
时效性
Keywords
combined silane coating and plasma treatment modification
wettability
polymer
microfluidic channels
durability
分类号
TQ316.6 [化学工程—高聚物工业]
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职称材料
题名
表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展
2
作者
袁浩恩
吴继忠
王海军
陈文刚
程家豪
郭思良
周意昊
魏北朝
罗海
机构
西南林业大学机械与交通学院
攀枝花学院智能制造学院
出处
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期2091-2104,共14页
基金
四川省钒钛材料工程技术研究中心项目(2021-FTGC-Z04)。
文摘
近些年来表面织构化与表面涂覆技术在提高摩擦学性能方面取得了良好的进展,有越来越多的研究将表面织构技术与涂覆技术进行融合,发现在适当的外界环境下合适的织构化参数与DLC涂层复合处理后显现出优异的摩擦学特性,两者间做到了1+1大于2的效果。表面织构化已经广泛的应用在改善材料摩擦性能等方面,然而其在干摩擦条件下可能并不能起到很好的润滑效果。DLC涂层被世间公认为是有效的固体润滑剂,它具有良好的减摩、抗磨性,但涂层却有着吸附力差的缺点,表面织构可以增大涂层与基材之间的有效结合强度,增加表面的腐蚀能力,进而可以提高涂层的摩擦学性能、腐蚀性能、生物相容性。织构化与DLC涂层的结合可以在航空、汽车、机械等领域得到广泛应用,进而提高产品的性能和可靠性。主要介绍表面织构化与DLC涂层复合改性处理后材料的摩擦磨损特性。并从织构的几何参数、实验条件、接触方式、摄入元素、涂层厚度以及仿真分析等几方面进行阐述。为帮助后续的研究方向提供参考。最后对织构与涂层复合改性方面的发展趋势进行展望。
关键词
表面织构
DLC涂层
干摩擦
摩擦磨损
复合改性处理
Keywords
surface texture
DLC coating
dry friction
frictional wear
composite modification treatment
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
某转管自动机炮尾体寿命提升技术研究
3
作者
刘建斌
刘丹
朱朋立
张绍亮
何亚蒂
刘彦
机构
西北机电工程研究所
出处
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2022年第1期76-80,共5页
基金
国家自然科学基金(52001261)。
文摘
炮尾体承受着射击过程中的高温以及连续瞬态强冲击载荷的恶劣工况,表面易产生疲劳裂纹并逐渐扩大,造成炮尾体断裂,引起自动炮故障。为提高炮尾体的疲劳寿命,研究了声铣复合表面改性处理方法来提高炮钢材料的表面性能。从表面粗糙度、表面硬度和疲劳寿命3个方面分别比较了传统干切削和声铣复合表面改性两种技术,结果表明声铣复合表面改性后的样品表面粗糙度为0.32μm,表面硬度相比基体硬度可以提高24%左右,炮尾体闭锁齿的疲劳寿命提高到原来的11倍以上。声铣复合表面改性技术增加了材料表面的局部残余压应力,可以使材料具有更优异的表面性能。
关键词
炮尾体
声铣
复合
表面
改性
处理
表面性能
疲劳寿命
Keywords
gun breech
ultrasonic-milling surface modification
surface property
fatigue life
分类号
TJ303.3 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
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被引量
操作
1
GPTMS涂层与等离子体处理复合改性聚合物微流控通道
孙明凯
魏娟
张振兴
孙腾飞
亓东锋
吴永玲
郑宏宇
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
表面织构与DLC涂层复合处理影响材料摩擦特性的研究进展
袁浩恩
吴继忠
王海军
陈文刚
程家豪
郭思良
周意昊
魏北朝
罗海
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
某转管自动机炮尾体寿命提升技术研究
刘建斌
刘丹
朱朋立
张绍亮
何亚蒂
刘彦
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2022
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