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提高绝缘子耐污秽性能的等离子体表面处理技术 被引量:2
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作者 屠德民 刘学忠 +3 位作者 高良玉 席保锋 王立 刘其昶 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第S1期31-38,共8页
电气设备外绝缘的一次污闪可以引起大面积长时间的停电,造成重大损失。本文作者利用等离子体的溅射作用,在降低玻璃、陶瓷表面亲水性离子和基团之后,以气相电化学反应在其表面上形成一层以硅为主体的憎水层,大大提高了绝缘子的耐污性能... 电气设备外绝缘的一次污闪可以引起大面积长时间的停电,造成重大损失。本文作者利用等离子体的溅射作用,在降低玻璃、陶瓷表面亲水性离子和基团之后,以气相电化学反应在其表面上形成一层以硅为主体的憎水层,大大提高了绝缘子的耐污性能。本技术处理的玻璃试片经过热、紫外线加速老化、溶剂、酸和碱溶液的浸泡,其表面性能具有优良的稳定性。作者在成份分析的基础上,最后讨论了表面憎水层的形成机理。 展开更多
关键词 绝缘子 表面处理 等离子体
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“等离子体表面处理技术”专题序言
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作者 李成明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期I0006-I0006,共1页
等离子体是由被剥夺部分电子后的原子及原子团电离产生的离子化气体状物质,具有比气态、液态、固态物质都高的能量范围,被称为物质的第四态。根据温度不同,等离子体可分为高温等离子体和低温等离子体(包括热等离子体和冷等离子体)。
关键词 等离子体 表面处理技术 序言 专题 固态物质 低温等离子体 高温等离子体 等离子体
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“等离子体表面处理技术”专题主编 李成明
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《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期I0005-I0005,共1页
李成明,工学博士,教授,博士研究生导师,现任北京科技大学新材料技术研究院功能材料研究所书记、副所长。兼任中国机械工程学会热处理学会理事、热处理学会气相沉积委员会主任委员、全国磨料磨具标准化技术委员会委员、单晶金刚石电... 李成明,工学博士,教授,博士研究生导师,现任北京科技大学新材料技术研究院功能材料研究所书记、副所长。兼任中国机械工程学会热处理学会理事、热处理学会气相沉积委员会主任委员、全国磨料磨具标准化技术委员会委员、单晶金刚石电子器件泛太平洋研发产业联盟理事等职。 展开更多
关键词 表面处理技术 等离子体 标准化技术委员会 博士研究生 主编 专题 北京科技大学 新材料技术
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等离子体与化学氟化叠加处理对聚酰亚胺薄膜表面绝缘性能影响
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作者 乌江 何敏恒 +3 位作者 王廷玉 王晓敏 张博 尚鹏辉 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期2025-2036,共12页
为了提升直流电压下聚酰亚胺薄膜的表面绝缘性能,研究了等离子体和化学氟化两种单一处理以及二者叠加的表面处理方法对其直流沿面闪络特性的影响。首先,对聚酰亚胺薄膜分别进行不同时间的等离子体刻蚀以及在高温条件下对薄膜进行不同时... 为了提升直流电压下聚酰亚胺薄膜的表面绝缘性能,研究了等离子体和化学氟化两种单一处理以及二者叠加的表面处理方法对其直流沿面闪络特性的影响。首先,对聚酰亚胺薄膜分别进行不同时间的等离子体刻蚀以及在高温条件下对薄膜进行不同时间的化学氟化处理。其次,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱对处理前后样品进行了观察,并进行了等温表面电位衰减、表面电导率和直流沿面闪络电压测量分析。结果分析表明,两种单一处理方法的影响机制不同:等离子体处理主要通过改变表面微观形貌提升了闪络电压,而氟化处理则主要通过改善陷阱分布特性显著提高了闪络电压。最后,将等离子体和氟化按先后次序进行叠加使用,两种叠加处理次序均显示出比单一处理方式更高的闪络电压提升效果。特别是先氟化后等离子体处理的方法,不仅在物理作用上通过形成块状凸起和明显的粗糙形貌提升绝缘性能,而且在化学作用上通过影响陷阱分布特性,减少深陷阱密度,从而综合两种方法的优点,闪络电压显著提高。 展开更多
关键词 等离子体表面处理 表面氟化 聚酰亚胺 闪络电压 陷阱特性 粗糙度
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等离子体处理丁腈橡胶表面摩擦学研究
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作者 王新飞 邢朝阳 +2 位作者 李奥迪 张斌 王欣 《表面技术》 北大核心 2025年第3期101-109,共9页
目的为了降低丁腈橡胶的摩擦系数,提高丁腈橡胶产品使用寿命。方法使用丁腈橡胶作为基体材料,分别将Ar、Ar+O_(2)、Ar+N_(2)、Ar+C_(2)H_(2)在不同比例下作为等离子体源对丁腈橡胶表面进行改性。使用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪... 目的为了降低丁腈橡胶的摩擦系数,提高丁腈橡胶产品使用寿命。方法使用丁腈橡胶作为基体材料,分别将Ar、Ar+O_(2)、Ar+N_(2)、Ar+C_(2)H_(2)在不同比例下作为等离子体源对丁腈橡胶表面进行改性。使用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测量仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、摩擦试验机,分别对试样的表面形貌、接触角大小、官能团及元素价态信息、摩擦系数等进行表征分析。结果不同气氛等离子体对丁腈橡胶表面形貌产生了明显的影响,对摩擦系数的改变程度具有明显差异,其中Ar+C_(2)H_(2)(4∶1)等离子体处理之后显示出0.266左右的稳定低摩擦系数,同时也显示出约50°的最小水接触角。结论不同气氛和比例的等离子体源离化后具有不同的能量,对NBR表面的轰击作用力不同,造成表面形貌的差异。相比于含氧和含氮气氛,含乙炔等离子体中的氢元素可能在降低摩擦系数方面起作用,红外图谱显示不同比例碳氢键含量与等离子体源种类相关。具有更高含氢量的乙炔气氛等离子体处理之后有更低的水接触角,可能与NBR表面基团的极性共价键和表面基团与水分子间的作用力有关。 展开更多
关键词 丁腈橡胶 表面改性 摩擦学性能 接触角 等离子体处理
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低温等离子体技术减少病死动物无害化处理恶臭的应用
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作者 丁路跃 奂菲洋 +4 位作者 虞伟祥 潘哲峰 章旭明 冯亮 韩竞一 《浙江畜牧兽医》 2025年第2期16-17,11,共3页
近年来,各级政府和相关部门对畜禽养殖业的要求越来越严格,特别是农业农村部于2022年颁布《病死畜禽和病害畜禽产品无害化处理管理办法》后,全国各地建设大量病死动物无害化处理厂,每年仅无害化处理病死生猪的数量超过3000万头。目前常... 近年来,各级政府和相关部门对畜禽养殖业的要求越来越严格,特别是农业农村部于2022年颁布《病死畜禽和病害畜禽产品无害化处理管理办法》后,全国各地建设大量病死动物无害化处理厂,每年仅无害化处理病死生猪的数量超过3000万头。目前常用化制法(在密闭的高压容器内,在干热、压力或高温、压力的作用下处理动物尸体及相关动物产品)或发酵法(利用动物尸体及相关动物产品产生的生物热或加入特定生物制剂,发酵或分解动物尸体及相关动物产品)对病死动物进行无害化处理,并可实现处理产物资源化利用。 展开更多
关键词 病死动物 低温等离子体技术 无害化处理
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激光织构复合等离子体表面处理对PA66胶接性能的作用机理研究
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作者 薛景辉 高东 +1 位作者 张桂 周王凡 《表面技术》 北大核心 2025年第9期204-213,259,共11页
目的提高聚酰胺66(PA66)的胶接强度。方法利用脉冲激光在PA66板材表面进行激光织构,再对激光织构后的PA66板进行等离子体表面处理,通过单搭接拉伸剪切试验评价胶接强度。通过激光共聚焦显微镜观察分析表面形貌,利用X射线光电子能谱仪分... 目的提高聚酰胺66(PA66)的胶接强度。方法利用脉冲激光在PA66板材表面进行激光织构,再对激光织构后的PA66板进行等离子体表面处理,通过单搭接拉伸剪切试验评价胶接强度。通过激光共聚焦显微镜观察分析表面形貌,利用X射线光电子能谱仪分析PA66表面的元素分布,并通过测量接触角研究PA66表面的润湿性。结果未经表面改性的PA66的胶接强度为0.44 MPa。激光织构的最佳参数为激光功率P=7 W、线间距h=50μm、扫描速度v=1500 mm/s,等离子体表面处理的最佳参数为功率P=750 W、喷头高度H=11 mm、喷涂速度v=2 mm/s,在此参数下经激光织构和等离子体表面处理后其胶接强度分别提高到6.58 MPa和7.45 MPa。经激光织构复合等离子体表面处理后,胶接强度为8.67 MPa,相较于激光织构处理和等离子体表面处理分别提高了31.76%、16.38%。同时,相较于单等离子体表面处理,采用复合处理具有更好的工艺稳定性。经复合处理后,PA66的表面粗糙度显著提升,表面含氧量从2.92%提高到28.47%,表面接触角从89.7°降至13.9°。结论通过激光织构在PA66表面制备了周期性沟槽结构,通过等离子体处理在PA66表面引入了大量的极性基团和含氧基团,在机械互锁力、对胶黏剂的吸附能力和化学键合力的协同作用下,PA66的胶接强度显著提升。 展开更多
关键词 PA66 激光织构 等离子体表面处理 胶接强度 接触角 元素分析
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表面等离子体共振光谱技术的应用和研究进展
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作者 何雷 王斯媛 +2 位作者 闫其庚 赵晓曼 袁淑晴 《现代化工》 北大核心 2025年第8期31-35,共5页
表面等离子体共振光谱技术是一种基于金属—介质界面电子振荡的高灵敏度表面分析技术,具有实时监测、无需标记和快速响应等优势,其装置逐步发展为集成激发光源、耦合棱镜、检测芯片及微流控系统的多功能平台,广泛应用于生物传感、环境... 表面等离子体共振光谱技术是一种基于金属—介质界面电子振荡的高灵敏度表面分析技术,具有实时监测、无需标记和快速响应等优势,其装置逐步发展为集成激发光源、耦合棱镜、检测芯片及微流控系统的多功能平台,广泛应用于生物传感、环境监测和医学诊断等领域。近年来,相关研究主要聚焦于提升灵敏度及拓展功能和应用。未来,该技术将向高集成度、便携化及多技术融合方向发展,结合人工智能与标准化建设,有望在材料化工、精准医疗及环境健康等领域实现更广泛的社会和经济效益。 展开更多
关键词 表面等离子体 SPR光谱技术 表面增强辐射 新型SPR材料 高灵敏度检测
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表面等离子体共振成像研究进展(特邀)
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作者 王琦 张滇澐 +2 位作者 张丽超 祁志美 赵勇 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期157-174,共18页
表面等离子体共振成像(Surface Plasmon Resonance Imaging,SPRI)技术作为一种免标记、高灵敏度的生物传感技术,因其在实时监测和分析生物分子相互作用方面的能力而受到广泛关注。SPR I技术通过检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的... 表面等离子体共振成像(Surface Plasmon Resonance Imaging,SPRI)技术作为一种免标记、高灵敏度的生物传感技术,因其在实时监测和分析生物分子相互作用方面的能力而受到广泛关注。SPR I技术通过检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况,进而探测物质的性质和结构。介绍了SPRI的基本原理,包括表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)和SPRI的详细机制。SPR现象是由于光波与金属表面自由电子相互作用而产生的,当光波与表面等离子体发生共振时,反射光强度会大幅度地减弱,这一现象可以用来监测生物分子间的相互作用。SPRI技术则是将SPR技术与成像技术结合,通过监测生物芯片表面的折射率变化来实时检测分子相互作用,确定分析物浓度和相互作用的亲和力,随后深入剖析了近年来在成像技术方面所取得的显著进步与革新,这些进步不仅提升了成像的分辨率与精确度,还极大地拓展了SPRI技术的应用范围。此外,还探讨了SPR I在生物传感领域的应用,包括细胞研究、生物标志物检测和细菌和病毒检测等方面。最后,对SPR I技术的未来发展趋势进行了展望,预计随着技术的进步,SPR I技术在检测灵敏度、成像速度和便携性等方面将得到显著提升。 展开更多
关键词 表面等离子体共振成像 棱镜耦合 非棱镜耦合 成像技术提升 生物传感
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氩气低温等离子体处理对PBO纤维的表面改性 被引量:16
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作者 周雪松 刘丹丹 +3 位作者 王宜 张英东 胡健 宁平 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期185-188,共4页
采用低温等离子体表面处理技术对聚苯撑苯并二口恶唑(PBO)纤维表面进行改性。选用氩气作为处理气氛,研究了气压、功率和处理时间等参数对纤维表面性质的影响。采用FT-IR和SEM等方法对处理前后纤维表面化学结构及形态结构进行了表征,并... 采用低温等离子体表面处理技术对聚苯撑苯并二口恶唑(PBO)纤维表面进行改性。选用氩气作为处理气氛,研究了气压、功率和处理时间等参数对纤维表面性质的影响。采用FT-IR和SEM等方法对处理前后纤维表面化学结构及形态结构进行了表征,并通过单丝拔出试验测定了改性前后PBO纤维与环氧树脂基体的界面剪切强度(IFSS),对纤维与树脂的界面粘结性进行了初步评价。同时,采用液滴形状法对纤维表面亲水性进行了表征。通过研究发现,经低温氩气等离子处理后,PBO纤维表面亲水性增强,PBO纤维/环氧树脂的IFSS较未处理样品提高了42%。 展开更多
关键词 聚苯撑苯并二噁维 等离子体表面处理技术 单丝拔出 接触角 环氧树脂
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液相等离子体电沉积表面处理技术 被引量:16
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作者 魏同波 田军 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期450-455,共6页
液相等离子体电沉积技术是一项新兴的表面处理技术 ,利用此技术可在多种金属及合金表面得到耐磨、耐蚀、耐热冲击、绝缘的优质膜。本文分别从等离子体氧化和等离子体渗透两个方面介绍了该技术的工艺机理、制备及影响因素、膜层性能 。
关键词 液相等离子体电沉积 表面处理技术 等离子体氧化 等离子体渗透 火花放电 表面改性
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锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理 被引量:1
12
作者 王成勇 唐梓敏 +4 位作者 丁峰 黄瑜 张涛 郑李娟 朱旭光 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期267-279,共13页
电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳... 电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明:影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。 展开更多
关键词 锆基非晶合金 电解质等离子体抛光 表面质量 工艺优化 废液处理
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高模碳纤维表面冷等离子体处理技术 被引量:1
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作者 李连清 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期31-31,共1页
关键词 高模碳纤维复合材料 比强度 比模量 表面等离子体处理技术 拉伸强度
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低温等离子体碳纤维表面处理技术研究 被引量:25
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作者 张成 刘兆政 +1 位作者 孙明娟 李雪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期294-296,共3页
采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,... 采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,低温等离子体法处理的碳纤维表面沟槽比阳极氧化法的更多,前者表现出更强的表面修饰性;XPS测试结果表明,经等离子体和阳极氧化法处理后的碳纤维表面均含有羧基、羟基、羰基,低温等离子体处理后的碳纤维表面的极性官能团总含量为17%。 展开更多
关键词 低温等离子体 阳极氧化法 碳纤维 表面处理
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等离子体表面处理与大气压下的辉光放电 被引量:15
15
作者 李成榕 王新新 +1 位作者 詹花茂 张贵新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期46-48,51,共4页
与传统的方法相比,等离子体处理的高效、无毒、节能特性使得它在表面处理和灭菌消毒方面有着很好的应用前景,在上述工业领域,“经典”的大气压放电诸如电晕放电、介质阻挡放电以及电弧放电都不适用。然而,尽管低气压下的辉光放电已得到... 与传统的方法相比,等离子体处理的高效、无毒、节能特性使得它在表面处理和灭菌消毒方面有着很好的应用前景,在上述工业领域,“经典”的大气压放电诸如电晕放电、介质阻挡放电以及电弧放电都不适用。然而,尽管低气压下的辉光放电已得到了很好的发展,大气压下辉光放电的实现还存在一些困难。目前,对大气压下辉光放电物理过程的探索集中在其物理机制、图像捕获以及大气压下空气中辉光放电的实现方面。 展开更多
关键词 辉光放电 等离子体 表面处理 大气压
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利用等离子体表面接枝技术提高医用聚氨酯血液相容性的研究 被引量:12
16
作者 许海燕 孔桦 +2 位作者 杨子彬 王进 黄楠 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期533-536,共4页
目的 :聚氨酯作为与血液接触的植入物和组织器官替代材料在心血管系统有重要而广泛的应用前景 ,本研究采用等离子体表面接枝技术 ,通过“空间桥梁”在聚氨酯材料表面引入具有抗凝血功能的肝素分子 ,对材料表面的微观化学组成、表面接触... 目的 :聚氨酯作为与血液接触的植入物和组织器官替代材料在心血管系统有重要而广泛的应用前景 ,本研究采用等离子体表面接枝技术 ,通过“空间桥梁”在聚氨酯材料表面引入具有抗凝血功能的肝素分子 ,对材料表面的微观化学组成、表面接触角等理化性能进行了测定分析 ,并通过测定血小板在材料表面的粘附数量 ,对改性表面的抗凝血性能做了评价。结果 :聚氨酯表面接枝肝素分子后 ,表面的氧 /氮元素比提高 ,水接触角减小 ,对血小板的吸附和活化性下降 ,抗凝血性能得到提高。 展开更多
关键词 等离子体表面接枝技术 表面修饰 血液相容性 医用材料 聚氨酯
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辉光放电等离子体用于聚丙烯薄膜表面处理 被引量:12
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作者 严飞 林福昌 +1 位作者 王磊 戴玲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期190-194,共5页
为研究用辉光放电等离子体处理后材料表面成分和分子结构的变化,用辉光等离子体处理聚丙烯(PP)薄膜,利用红外光谱和扫描电镜检测了材料表面微观结构的变化,并用国标规定的装置检测了它的击穿场强。实验证明,处理后的PP膜表面粗糙度增加... 为研究用辉光放电等离子体处理后材料表面成分和分子结构的变化,用辉光等离子体处理聚丙烯(PP)薄膜,利用红外光谱和扫描电镜检测了材料表面微观结构的变化,并用国标规定的装置检测了它的击穿场强。实验证明,处理后的PP膜表面粗糙度增加,且引入了极性基团,微观结构产生了变化,但薄膜击穿强度没有发生明显变化。这为已经进行过很多的、关于等离子体表面处理对材料击穿场强的影响的研究提供了充足的实验证明,另也从微观角度为等离子体表面处理提供了较深入的理论支持。 展开更多
关键词 辉光放电 等离子体 聚丙烯薄膜 表面处理 击穿场强
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冷等离子体处理对涤纶纤维表面性能的影响 被引量:17
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作者 秦伟 张志谦 +2 位作者 黄玉东 李敏锐 邱军 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2001年第1期23-25,共3页
采用冷等离子体技术处理涤纶纤维 ,利用ESCA分析了冷等离子体处理前后的纤维表面元素组成、官能团类型的变化 .通过比较处理前后浸润性、涤纶纤维 /环氧复合材料的层间剪切强度 ,研究了冷等离子处理对涤纶纤维表面性质的影响 .结果表明 ... 采用冷等离子体技术处理涤纶纤维 ,利用ESCA分析了冷等离子体处理前后的纤维表面元素组成、官能团类型的变化 .通过比较处理前后浸润性、涤纶纤维 /环氧复合材料的层间剪切强度 ,研究了冷等离子处理对涤纶纤维表面性质的影响 .结果表明 :涤纶纤维经冷等离子体处理后表面含氧和氮的极性基团增加、纤维表面的浸润性显著改善、涤纶纤维 /环氧复合材料界面性能增强 . 展开更多
关键词 等离子体技术 涤纶纤维 浸润性 层间剪切强度 环氧树脂 复合材料 表面改性 表面性能
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低温等离子体对高聚物材料表面改性处理时效性的研究进展 被引量:48
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作者 任煜 邱夷平 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期56-59,共4页
低温等离子技术是一种近年来飞速发展的材料表面改性技术,它在不影响材料基体性能的前提下能改善材料表面的物理化学性质。但等离子对材料改性的效果并不稳定,随着时间的推移部分效果会失去,这种现象称为等离子处理的时效性。介绍了在... 低温等离子技术是一种近年来飞速发展的材料表面改性技术,它在不影响材料基体性能的前提下能改善材料表面的物理化学性质。但等离子对材料改性的效果并不稳定,随着时间的推移部分效果会失去,这种现象称为等离子处理的时效性。介绍了在这方面的最新研究进展,归纳了影响时效性的各种因素以及对该现象的研究方法和表征手段。 展开更多
关键词 低温等离子体处理 表面改性 高聚物 时效性
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氧-氮等离子体表面改性石墨烯用于肉桂醛水相加氢反应
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作者 王一龙 王平 +3 位作者 张盟 易霞 魏亚男 朱劼 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1581-1589,共9页
使用等离子体表面改性技术对石墨烯(GR)进行处理,通过优化气源、放电功率、放电时间和工作气压,制备了具有两亲表面的氮掺杂GR(NDGR),以其为载体制备了Pt纳米催化剂(Pt/NDGR)。采用FTIR、Raman、元素分析仪、TEM和光学接触角测量仪对催... 使用等离子体表面改性技术对石墨烯(GR)进行处理,通过优化气源、放电功率、放电时间和工作气压,制备了具有两亲表面的氮掺杂GR(NDGR),以其为载体制备了Pt纳米催化剂(Pt/NDGR)。采用FTIR、Raman、元素分析仪、TEM和光学接触角测量仪对催化剂进行了表征,并评价了其对肉桂醛(CAL)水相加氢反应的催化性能。结果表明,采用等离子体两步接枝工艺,即先以O_(2)为等离子体气源活化GR表面,再以NH_(3)为等离子体气源在GR表面接枝含氮基团得到的氮掺杂GR[NDGR(O_(2)-NH_(3))]具有最佳的表面性质。与GR负载Pt催化剂(Pt/GR)相比,在放电功率140 W、工作气压200 Pa、放电时间6 min的最佳条件下制备的NDGR(O_(2)-NH_(3))负载Pt催化剂[Pt/NDGR(O_(2)-NH_(3))]在CAL水相加氢反应中显示出优良的催化性能。在80℃、3MPa、Pt/NDGR(O_(2)-NH_(3))为催化剂、4 h的反应条件下,CAL的转化率达98%,肉桂醇的选择性约为84%,反应速率常数为(1.072±0.051)h^(–1),远高于Pt/GR为催化剂的(0.624±0.023)h^(–1);其反应活化能约为14 kJ/mol,仅为Pt/GR为催化剂的(约29k J/mol)的48.3%。Pt/NPGR(O_(2)-NH_(3))的高催化性能得益于GR表面接枝少量含氮基团后Pt纳米粒子锚定位点的增加、对底物的高吸附性能以及金属-载体间协同作用。 展开更多
关键词 氮掺杂石墨烯 等离子体 表面改性 α β-不饱和醛 选择性加氢 催化技术
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