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氮含量对Ti-B-C-N薄膜微观结构和性能的影响
1
作者 陈向阳 张瑾 +1 位作者 马胜利 胡海霞 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期62-66,共5页
采用反应磁控溅射法在高速钢基体上制备氮原子分数分别为10.8%,15.6%,28.1%,36.4%的Ti-B-C-N薄膜,研究了氮含量对薄膜微观结构、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Ti-B-C-N薄膜均由α-Fe和Ti(C,N)纳米晶组成,具有Ti(C,N)纳米晶镶嵌... 采用反应磁控溅射法在高速钢基体上制备氮原子分数分别为10.8%,15.6%,28.1%,36.4%的Ti-B-C-N薄膜,研究了氮含量对薄膜微观结构、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Ti-B-C-N薄膜均由α-Fe和Ti(C,N)纳米晶组成,具有Ti(C,N)纳米晶镶嵌在非晶基体相中的纳米复合结构;随着氮含量增加,非晶相含量增加,Ti(C,N)纳米晶的含量和晶粒尺寸减小;随着氮含量增加,Ti-B-C-N薄膜的显微硬度增大,摩擦因数和磨损率均减小,表面磨痕变浅,磨损机制由剥落和微观犁削转变为微观抛光。 展开更多
关键词 反应磁控溅射 ti-b-c-n薄膜 纳米复合结构 硬度 摩擦磨损性能
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摆臂式薄膜型声学超材料隔声性能 被引量：1
2
作者 王可 熊潞锦 伍守豪 《应用声学》 北大核心 2025年第2期299-311,共13页
薄膜型声学超材料因其构造轻巧且具有良好的隔声效果而备受关注。受十字型摆臂式薄膜型声学超材料结构启发,该文通过改变摆臂结构和质量块分布,提出了4种不同的摆臂式结构:十字型摆臂末端外加四质量块、十字型摆臂式外加八质量块、米字... 薄膜型声学超材料因其构造轻巧且具有良好的隔声效果而备受关注。受十字型摆臂式薄膜型声学超材料结构启发,该文通过改变摆臂结构和质量块分布,提出了4种不同的摆臂式结构:十字型摆臂末端外加四质量块、十字型摆臂式外加八质量块、米字型摆臂式外加四质量块以及米字型摆臂式外加八质量块。为比较不同结构的隔声性能,分析了薄膜声学超材料低频隔声机理,结合传声损失的计算公式,对不同结构进行了传声损失仿真分析。通过仿真模型得到的传声损失曲线发现,米字型摆臂外加八质量块的隔声性能在4种新模型中最佳。该文对比不同结构的模态图进行模态分析,分析了5种结构的多态反共振模式,得到米字型摆臂外加八质量块的模态最为丰富。通过合理设计结构和材料参数,就能在一定程度上改变反谐振模式,并将隔声量曲线带宽调整到所需的频率范围内。通过隔声实验验证了仿真方法的准确性。 展开更多
关键词 薄膜型声学超材料 摆臂式结构 隔声性能 模态分析
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薄膜型声学超材料的发展与展望
3
作者 伍守豪 熊潞锦 王可 《应用声学》 北大核心 2025年第1期252-264,共13页
声学超材料以可引导和控制声波反射、透射和吸收能力,在声学领域受到广泛关注。薄膜型声学超材料是声学超材料的一个重要分支。薄膜型声学超材料因其轻质、成本低、易加工并且能够在低频段产生理想的降噪效果,成为了当前声学超材料的主... 声学超材料以可引导和控制声波反射、透射和吸收能力,在声学领域受到广泛关注。薄膜型声学超材料是声学超材料的一个重要分支。薄膜型声学超材料因其轻质、成本低、易加工并且能够在低频段产生理想的降噪效果,成为了当前声学超材料的主要研究方向之一。该文综述了薄膜型声学超材料在隔声等方面的研究进展,从薄膜理论模型建立和薄膜参数化分析出发,论述了薄膜型声学超材料基础理论及性能研究,重点介绍了不同薄膜结构的设计及其与不同隔声技术的结合,并对薄膜型声学超材料进行了总结与展望。 展开更多
关键词 薄膜型声学超材料 薄膜型声学超材料基础理论 薄膜结构 隔声技术
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金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的微观结构与真空摩擦学性能研究
4
作者 郑玉刚 苟世宁 +5 位作者 冯兴国 汪科良 赵蒙 张凯锋 周晖 李林 《材料导报》 北大核心 2025年第15期42-48,共7页
采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和A... 采用非平衡磁控溅射技术在Si片和9Cr18钢表面分别沉积了纯MoS_(2)、MoS_(2)-Ag、MoS_(2)-Ti和MoS_(2)-(Ti+Ag)四种不同类型的薄膜,并对这四种薄膜进行了对比分析研究。结果表明,四种薄膜的表面形貌为颗粒状,断面形貌为柱状晶,掺杂Ti和Ag能显著提升薄膜的致密性,掺杂Ti还产生衍射峰宽化和晶粒细化。力学性能测试结果表明,掺杂Ti和(Ti+Ag)共掺杂能大幅度提升薄膜的硬度和附着力,硬度相较纯MoS_(2)薄膜分别提升了5.9倍和5.1倍,附着力分别增大了3.5倍和3.2倍。真空摩擦学性能实验分析发现,与磨损率为1.63×10^(-15)m^(3)/(N·m)的纯MoS_(2)薄膜相比,Ti掺杂及(Ti+Ag)共掺杂均能显著提高耐磨性能,MoS_(2)-(Ti+Ag)磨损率仅为0.9×10^(-17)m^(3)/(N·m),降低了2个数量级,表现出优异的摩擦学性能。本研究为改善金属掺杂MoS_(2)基复合薄膜的真空摩擦学性能提供了理论依据和实验数据。 展开更多
关键词 二硫化钼薄膜 金属掺杂 硬度 真空摩擦学性能
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Mo-DLC/Mo薄膜在甲醇中的摩擦学性能研究
5
作者 苏永要 彭浩 +4 位作者 徐照英 张腾飞 王锦标 余伟杰 阮海波 《表面技术》 北大核心 2025年第9期121-129,共9页
目的甲醇燃料的应用给内燃机喷射系统关键运动部件的稳定、高效运行带来了挑战。基于关键部件在减摩抗磨方面的迫切需求,在高速钢表面设计并制备Mo掺杂的类金刚石(Mo-DLC)薄膜。方法采用磁控溅射技术,在高速钢表面制备具有Mo过渡层的Mo-... 目的甲醇燃料的应用给内燃机喷射系统关键运动部件的稳定、高效运行带来了挑战。基于关键部件在减摩抗磨方面的迫切需求,在高速钢表面设计并制备Mo掺杂的类金刚石(Mo-DLC)薄膜。方法采用磁控溅射技术,在高速钢表面制备具有Mo过渡层的Mo-DLC/Mo薄膜,并与未制备过渡层的Mo-DLC薄膜进行对比研究。利用激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、纳米压痕仪和摩擦磨损试验机等检测设备,对薄膜的微观结构、形貌、力学性能、摩擦磨损性能进行系统研究。结果Mo-DLC/Mo薄膜的内应力约为1.85 GPa,膜基结合力约为210 mN。与未制备过渡层的Mo-DLC薄膜(2.18 GPa,100 mN)相比,内应力降低了约15%,膜基结合力提高了110%。此外,Mo-DLC/Mo薄膜还具有优异的耐磨损性能和环境适应性,在空气和甲醇中的磨损率均较低,分别为4.6×10^(−8)、5.8×10^(−8)mm^(3)/(N·m)。结论Mo过渡层对Mo-DLC的力学性能、摩擦学性能的影响显著,Mo-DLC/Mo薄膜在甲醇中展现出优异的摩擦磨损性能,可为低应力DLC的制备及其在醇类内燃机行业的应用提供理论基础和技术储备。 展开更多
关键词 磁控溅射 DLC薄膜 过渡层 摩擦磨损 甲醇
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LNG船薄膜型液货舱预冷过程模拟与分析
6
作者 黄灏 王文 贺隆坤 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期187-194,共8页
在LNG船的装载过程中,预冷作为确保舱内设备和围护结构可靠性的关键工艺环节,具有重要作用。以LNG船薄膜型液货舱为研究对象,通过构建二维柱坐标系网格,并采用相似方法对液货舱内流场及壁面温度进行数值模拟。该研究不仅显著提升了计算... 在LNG船的装载过程中,预冷作为确保舱内设备和围护结构可靠性的关键工艺环节,具有重要作用。以LNG船薄膜型液货舱为研究对象,通过构建二维柱坐标系网格,并采用相似方法对液货舱内流场及壁面温度进行数值模拟。该研究不仅显著提升了计算效率,同时较好地还原了液货舱在预冷过程中温度梯度的演变过程。研究结果表明,应重点关注液货舱舱底中心区域以及舱底与侧面交界处的温度变化;为确保主屏蔽层温度下降梯度处于安全范围内,预冷流量需在特定控制策略下进行精准调节。 展开更多
关键词 LNG船 薄膜舱 预冷过程 数值模拟
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氧掺杂石墨相氮化碳改性钙钛矿薄膜的制备和性能
7
作者 李志义 侯寅 +3 位作者 魏炜 刘凤霞 许晓飞 刘志军 《精细化工》 北大核心 2025年第4期811-817,827,共8页
将氧掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)-O)作为界面修饰层对甲基碘化铵(MAPbI_(3))进行改性,制备了g-C_(3)N_(4)-O改性甲胺碘基钙钛矿薄膜(g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3))。通过XPS、SEM、XRD、UV-Vis吸收光谱和稳态光致发光光谱(PL)对g-C_(3)N... 将氧掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)-O)作为界面修饰层对甲基碘化铵(MAPbI_(3))进行改性,制备了g-C_(3)N_(4)-O改性甲胺碘基钙钛矿薄膜(g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3))。通过XPS、SEM、XRD、UV-Vis吸收光谱和稳态光致发光光谱(PL)对g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)进行了表征。结果表明,g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)高光电性能(110)晶面优先取向,与MAPbI_(3)相比,其结晶度从75.11°提高至78.62°,半峰宽减少了37.73%;g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)表面更加平整、均匀致密、无针孔;g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)的界面荧光寿命较MAPbI_(3)减少了32.52%,电荷传输和提取能力显著增加。g-C_(3)N_(4)-O中的N原子与钙钛矿薄膜中未配位的Pb离子成键,有效钝化了钙钛矿薄膜界面处深能级缺陷,改善了钙钛矿薄膜界面处电荷的传输和提取。 展开更多
关键词 钙钛矿薄膜 掺杂 石墨相氮化碳 晶面取向 钝化缺陷 电子传输 功能材料
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一种阴离子型共价有机框架薄膜材料的制备及其锂镁离子分离性能
8
作者 杨燕 谢健阳 +4 位作者 王献朗 陈昊天 谢文典 佘世雄 黄智昊 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期126-131,共6页
二维共价有机框架(COFs)膜是一种理想的分离材料。以2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛(Tp)和2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO_(3)H)为构筑单体,通过原位溶剂热聚合方法,在多孔三氧化二铝(AAO)基底上快速制备出了一种二维COF膜TpPa-SO_(3)H,并研究了... 二维共价有机框架(COFs)膜是一种理想的分离材料。以2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛(Tp)和2,5-二氨基苯磺酸(Pa-SO_(3)H)为构筑单体,通过原位溶剂热聚合方法,在多孔三氧化二铝(AAO)基底上快速制备出了一种二维COF膜TpPa-SO_(3)H,并研究了所得膜材料对锂镁离子的分离性能。结果表明:膜表面光滑平整,具有较高的结晶度和一维纳米孔道。TpPa-SO_(3)H上带负电荷的磺酸基团,不仅有利于提高膜的渗透通量,还能通过静电作用,提高两种离子的分离效率。该膜材料在LiCl(0.1mol/L)和MgCl_(2)(0.1mol/L)的双组分混合体系中,对Li^(+)/Mg^(2+)的分离因子可达22。静电作用和氢键相互作用是Mg 2+在纳米多孔膜中的主要扩散阻力和离子分离性能的主要影响因素。 展开更多
关键词 阴离子型 共价有机框架 薄膜 离子分离
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用于光伏板静电除尘的单壁碳纳米管透明导电薄膜老化性能研究
9
作者 刘云鹏 李浩义 +3 位作者 李乐 尹晓萱 吴欣玥 周松松 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期864-877,共14页
该文基于光伏板静电除尘的应用需求,制备得到一种单壁碳纳米管透明导电薄膜。首先搭建人工加速光老化、盐雾老化、高温老化、高低温老化实验平台,开展单壁碳纳米管透明导电薄膜的老化实验,并进行薄膜的耐老化性能分析。然后搭建光伏板... 该文基于光伏板静电除尘的应用需求,制备得到一种单壁碳纳米管透明导电薄膜。首先搭建人工加速光老化、盐雾老化、高温老化、高低温老化实验平台,开展单壁碳纳米管透明导电薄膜的老化实验,并进行薄膜的耐老化性能分析。然后搭建光伏板静电除尘实验平台,对该薄膜在静电除尘中的应用效果进行评价。实验结果表明,高温老化和高低温老化对单壁碳纳米管透明导电薄膜结构形貌和光电性能的影响较小,而经过2 000 h光老化和盐雾老化后,薄膜方阻分别上升至未老化时的14.6倍和28.7倍。盐雾老化造成部分导电薄膜从基底上脱落,使得静电除尘率由未老化时的98.35%下降至81.76%,而其他三种类型的老化不会对静电除尘效果造成明显影响。最后采用整合自回归移动平均模型预测单壁碳纳米管透明导电薄膜的品质因数和应用寿命。研究结果对单壁碳纳米管透明导电薄膜在以光伏玻璃外表面为代表的室外应用场景下的有效使用和寿命评估具有重要意义。 展开更多
关键词 单壁碳纳米管 透明导电薄膜 人工加速老化 静电除尘
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嵌入式薄膜应变传感器的铣削力测量刀具系统结构设计与优化
10
作者 闫旭辉 宋相弢 武文革 《工具技术》 北大核心 2025年第6期140-148,共9页
为提高铣削过程中测力系统的灵敏度,提出一种具有弹性梁结构的铣削力测量刀具系统。建立弹性梁的简化力学模型,研究3种铣削力分量作用下弹性梁的应变与力的关系,为后续铣削力测量刀具系统标定试验提供指导。铣削力测量刀具系统由基底、... 为提高铣削过程中测力系统的灵敏度,提出一种具有弹性梁结构的铣削力测量刀具系统。建立弹性梁的简化力学模型,研究3种铣削力分量作用下弹性梁的应变与力的关系,为后续铣削力测量刀具系统标定试验提供指导。铣削力测量刀具系统由基底、过渡层、绝缘层和电阻栅等构成,薄膜应变传感器在该系统中处于中心位置,电阻栅对薄膜应变传感器的性能影响尤为显著。为进一步提高薄膜应变传感器的灵敏度,对基底、过渡层、绝缘层和电阻栅的形状进行优化研究。设计一种新型薄膜应变传感器,该传感器由绝缘层和两端支承在过渡层上的电阻栅构成。针对薄膜应变传感器湿蚀刻过程的流程展开研究,并获得样品。用超景深显微镜、共聚焦显微镜和原子力显微镜观察传感器样品的表面微观形貌。可以看出,电阻栅图边界整齐且尺寸精度高,基本达到设计的预期效果。在搭建的实验平台上对样品的电学性能进行测试,结果表明,与普通薄膜应变传感器相比,样品的应变系数GF提高约60.2%,满足设计要求。 展开更多
关键词 薄膜应变传感器 铣削力 湿蚀刻工艺 性能表征
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二维Ba_(5)Nb_(4)O_(15)提升聚合物基纳米复合薄膜的储能性能
11
作者 刘阳 郭铁柱 +2 位作者 郭艳 赵维琛 周迪 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期24-29,共6页
聚合物基纳米复合材料因其在开发具有高储能密度的电容器方面的应用前景而受到广泛关注。本文通过水热法制备了超薄五铌酸钡(Ba_(5)Nb_(4)O_(15),BNO)纳米片,并将其作为填料与偏氟乙烯-三氟氯乙烯(PVDF-CTFE)和聚甲基丙烯甲酯(PMMA)复... 聚合物基纳米复合材料因其在开发具有高储能密度的电容器方面的应用前景而受到广泛关注。本文通过水热法制备了超薄五铌酸钡(Ba_(5)Nb_(4)O_(15),BNO)纳米片,并将其作为填料与偏氟乙烯-三氟氯乙烯(PVDF-CTFE)和聚甲基丙烯甲酯(PMMA)复合制备纳米复合薄膜,研究超薄BNO纳米片对聚合物复合薄膜介电性能和储能性能的影响。结果表明:在BNO低添加量下,聚合物纳米复合薄膜的介电常数和电气强度均得到显著提升,进而提高了能量密度。当BNO质量分数为0.5%时,纳米复合薄膜的最大能量密度达到了13.96 J/cm^(3),较纯P(VDF-CTFE)/PMMA聚合物提高了2.6倍,储能效率达到了67.4%。 展开更多
关键词 二维纳米片 五铌酸钡 界面极化 聚合物纳米复合薄膜
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钴铬钼基高熵合金薄膜的耐腐蚀性与耐磨性
12
作者 王波 戴铭成 +2 位作者 张丽霞 齐艳飞 汤云晖 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1024-1032,共9页
钴铬钼合金在作为人工关节应用于人体时会产生磨粒降低使用寿命以及影响人体健康的金属离子,为了寻找性能更为优异的医用材料,延长人工关节的使用寿命,采用扇形复合靶,通过磁控溅射技术在硅片上制备了钴铬钼基高熵合金薄膜,并对其微观... 钴铬钼合金在作为人工关节应用于人体时会产生磨粒降低使用寿命以及影响人体健康的金属离子,为了寻找性能更为优异的医用材料,延长人工关节的使用寿命,采用扇形复合靶,通过磁控溅射技术在硅片上制备了钴铬钼基高熵合金薄膜,并对其微观结构以及耐腐蚀性和耐磨性进行了深入研究。结果表明:随着组成元素的增加,混合熵与原子半径相对标准差呈增大趋势,混合焓一直处于较低水平,其中七元高熵合金薄膜具有最优的耐磨性和耐腐蚀性。混合熵的增加降低了合金的吉布斯自由能,提高了合金薄膜的化学稳定性,导致更强的非晶倾向、更低的体系自由能,所以合金薄膜表现出更优良的耐腐蚀性、耐磨性以及相关力学性质。另外,添加的Zr、Nb元素有助于减小晶体颗粒尺度,降低表面的粗糙度,从而增强了合金薄膜的耐腐蚀性与耐磨性。该研究可为高熵合金薄膜在人工关节领域的应用提供参考。 展开更多
关键词 磁控溅射 高熵合金 薄膜 非晶 耐腐蚀性 耐磨性
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射频磁控溅射法制备MoS_(2)纳米薄膜的光学性能研究
13
作者 樊志琴 邢淑涵 +2 位作者 李瑞 张丽英 张俊峰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期131-134,共4页
采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底表面沉积不同厚度的MoS_(2)纳米薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对MoS_(2)薄膜结构及光谱性质进行表征。结果表明:溅射时间越长,MoS_(2)薄膜的... 采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底表面沉积不同厚度的MoS_(2)纳米薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见光分光光谱(UV-Vis)和荧光光谱等手段对MoS_(2)薄膜结构及光谱性质进行表征。结果表明:溅射时间越长,MoS_(2)薄膜的结晶性越好。薄膜形成条状纳米结构相互交叠的表面形貌,样品表面形貌均匀致密。MoS_(2)纳米薄膜在可见光波段对短波长光源吸收较强,对长波长光源透射较强。随着溅射时间的增加,薄膜厚度增加,导致MoS_(2)纳米薄膜的吸收系数增加,透射率减小,光学带隙也逐渐减少。在MoS_(2)薄膜的发射谱中,位于675nm的A激子峰,对应的带隙为1.8eV。发射峰的强度随着MoS_(2)薄膜层数的增加而减小,发射峰的位置随着MoS_(2)薄膜层数的增加而蓝移。 展开更多
关键词 MoS_(2)薄膜 射频磁控溅射 光学性能 激子峰
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面向果蔬保鲜包装菘蓝提取物/PPC/PLA可降解薄膜制备及应用
14
作者 杨莉 余俊 +6 位作者 张洁瑞 王心怡 陈笑 李焘 王浩宇 姜晓雪 靳晓曼 《化学工程》 北大核心 2025年第8期1-6,30,共7页
“双碳”背景下,PLA(聚乳酸)薄膜的绿色增强手段及功能化方案,是挖掘可降解包装多样化场景应用潜力的重要基础。选用具有绿色特征的PPC(聚碳酸亚丙酯)作为增强材料,引入菘蓝提取物作为功能性因子,制备菘蓝提取物/PPC/PLA可降解薄膜,结... “双碳”背景下,PLA(聚乳酸)薄膜的绿色增强手段及功能化方案,是挖掘可降解包装多样化场景应用潜力的重要基础。选用具有绿色特征的PPC(聚碳酸亚丙酯)作为增强材料,引入菘蓝提取物作为功能性因子,制备菘蓝提取物/PPC/PLA可降解薄膜,结合多种表征和测试手段探究PPC对PLA薄膜的增韧改性作用,以及菘蓝提取物/PPC/PLA可降解薄膜在圣女果保鲜包装中的应用效果。结果表明:PPC的加入有效提高了PLA薄膜的韧性,PPC的最佳添加量(质量分数)为6%,可实现断裂伸长率提高517.18%;菘蓝提取物/PPC/PLA可降解薄膜具有优异的力学性能、抗氧化性、透明度和吸水性能,可有效保留圣女果的营养成分、感官和风味,对圣女果的保鲜效果良好。 展开更多
关键词 可降解薄膜 聚乳酸 聚碳酸亚丙酯 菘蓝提取物 保鲜效果
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双醛淀粉交联纤维素纳米晶/油莎豆淀粉复合薄膜的制备及性能
15
作者 何荣军 盖琳琳 +1 位作者 朱洲谊 孙培龙 《食品科学》 北大核心 2025年第9期100-108,共9页
为改善纤维素纳米晶(cellulose nanocrystal,CNC)/淀粉复合薄膜延展性差的问题,本研究以油莎豆粕为原料,分别制备油莎豆淀粉(tiger nut starch,TNS)、双醛淀粉(dialdehydes starch,DAS)和CNC,讨论不同添加量DAS对CNC/TNS复合薄膜结构和... 为改善纤维素纳米晶(cellulose nanocrystal,CNC)/淀粉复合薄膜延展性差的问题,本研究以油莎豆粕为原料,分别制备油莎豆淀粉(tiger nut starch,TNS)、双醛淀粉(dialdehydes starch,DAS)和CNC,讨论不同添加量DAS对CNC/TNS复合薄膜结构和性能的影响。结果显示:在傅里叶变换红外光谱1730 cm^(-1)处有代表醛基的特征峰,DAS呈无定形片状结构,醛基相对含量为85.35%。复合薄膜中,傅里叶变换红外光谱对应醛基特征峰消失并伴随羟基吸收峰的减弱,X射线衍射图谱中对应于CNC的结晶峰减弱或消失,证明DAS与CNC和TNS均发生了交联。交联后,所有复合薄膜分子间作用力增强,分子内部结构改变,断裂伸长率显著提高21.16%~83.31%。其中DAS质量分数为0.2%和1.0%的薄膜中CNC与TNS的相容性增加,粗糙度和厚度减小,氧气阻隔性能分别提升14.14%和51.37%。本研究结果表明,DAS在适宜的浓度下可以显著提升CNC/淀粉复合薄膜的综合性能。 展开更多
关键词 双醛淀粉 交联 纤维素纳米晶 油莎豆淀粉 生物可降解薄膜
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多孔石墨烯薄膜结构优化及其电容性能研究
16
作者 钟厉 廖声朝 +1 位作者 康俊 韩西 《表面技术》 北大核心 2025年第4期221-232,共12页
目的解决多孔石墨烯薄膜作为电极时离子传输受阻碍的问题。方法提出一种先将石墨烯前驱体预碳化处理,随后利用多步激光刻蚀方法来优化所制备的多孔石墨烯薄膜结构的方法,对石墨烯薄膜的表面形貌、晶体质量、湿润性和电化学性能进行表征... 目的解决多孔石墨烯薄膜作为电极时离子传输受阻碍的问题。方法提出一种先将石墨烯前驱体预碳化处理,随后利用多步激光刻蚀方法来优化所制备的多孔石墨烯薄膜结构的方法,对石墨烯薄膜的表面形貌、晶体质量、湿润性和电化学性能进行表征,并探索其在电化学储能器件中的应用。结果将石墨烯前驱体在300℃的温度下预碳化处理2 h后,可以使其在后续的激光刻蚀处理中形成具有稳定结构的石墨烯薄膜材料,这与预碳化导致前驱体中的有机小分子分解,使内部交联程度更高有关,从而在CO_(2)激光的重复作用下保持良好的基底稳定性。拉曼光谱的分析结果表明,预碳化处理后的样品在激光重复刻蚀的过程中可以对石墨烯结构优化过程进行直接观测,且在温度300℃下处理后具有更宽的演化范围。SEM扫描电子显微镜的表征结果显示,300℃预碳化后前驱体衍生的石墨烯薄膜具有典型的三维网络多孔结构,形成天然的离子传输通道。此外,电阻行为分析结果表明石墨烯薄膜具有一定程度的晶体缺陷能获得更优异的离子传输能力,促进电化学反应的发生,在1 mol/L的H2SO4电解质中面积比电容为124.6 mF/cm^(2),将其组装成微型电化学储能器件后也保持了优异的储电能力和循环稳定性。结论通过优化多孔石墨烯薄膜的结构来解决离子传输问题,进而获得显著提高的电化学性能,为制备兼具高储电能力和优异稳定性的电极材料提供了设计思路。 展开更多
关键词 多孔石墨烯薄膜 结构优化 预碳化处理 多步激光刻蚀 电容性能
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高储能薄膜电容器用介质材料研发的挑战与思考
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作者 党智敏 杨旻昊 《高电压技术》 北大核心 2025年第5期2210-2218,共9页
薄膜电容器在输变电系统及电动汽车、脉冲电源系统等高科技领域有重要用途,当前受限以双轴拉伸聚丙烯薄膜为介质材料的性能影响,致使电容器存在储能密度低、耐温程度差、充放电循环次数少和寿命低等缺陷,严重影响了金属化干式薄膜电容... 薄膜电容器在输变电系统及电动汽车、脉冲电源系统等高科技领域有重要用途,当前受限以双轴拉伸聚丙烯薄膜为介质材料的性能影响,致使电容器存在储能密度低、耐温程度差、充放电循环次数少和寿命低等缺陷,严重影响了金属化干式薄膜电容器性能的进一步提升,无法满足诸多领域对高储能金属化干式薄膜电容器的需求。目前存在的核心问题包括:储能电容器用介质材料综合性能改善较为有限,且实验室研究的高储能聚合物介质材料难以工业化生产,导致无法验证金属化干式薄膜电容器的综合性能。因此,该文提出了在研究思路和研究方法上几个值得探讨的问题,包括材料制备方面的材料复合技术、化学改造材料和涂层改性问题思考以及介质薄膜储能性能强化和高储能电容器设计制造问题思考,以期引起该领域研究人员广泛重视,促进我国高储能薄膜电容器用新型介质材料的研制。 展开更多
关键词 介质材料 高储能 薄膜电容器 关键问题 挑战
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基于DBU去掺杂的PEDOT:PSS薄膜结构及热电性能研究
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作者 杨长安 徐彭辉 张荔 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7113-7118,7174,共7页
聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)由于其商业化、高水溶性、低热导率和高柔性的特点使其在柔性热电薄膜领域中扮演重要角色。然而PEDOT:PSS中的绝缘PSS和高氧化态导电PEDOT导致其电导率和塞贝克系数较低。利用二甲基亚砜(D... 聚(3,4-二氧乙撑噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)由于其商业化、高水溶性、低热导率和高柔性的特点使其在柔性热电薄膜领域中扮演重要角色。然而PEDOT:PSS中的绝缘PSS和高氧化态导电PEDOT导致其电导率和塞贝克系数较低。利用二甲基亚砜(DMSO)进行二次掺杂去除部分绝缘PSS,使导电PEDOT分子链的有序排列,进而优化PEDOT:PSS薄膜的微观结构,同时结合给电子试剂1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯(DBU)进行去掺杂,实现了PEDOT氧化水平的调控。最终PEDOT:PSS柔性热电薄膜的室温功率因子最高可达48.17μW m^(-1)K^(-2)。此外,经过DMSO和DBU化学处理后的PEDOT:PSS薄膜,其变温热电输运行为符合Mott变程跃迁模型,说明其载流子的传输以热激发的无规则运动为主。研究为开发高性能的有机PEDOT:PSS热电材料提供了新思路。 展开更多
关键词 PEDOT:PSS 热电材料 柔性薄膜 去掺杂 氧化水平
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薄膜铌酸锂复杂波导的光刻工艺参数优化
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作者 石照耀 唐长发 +2 位作者 杨登才 杨锋 李子琰 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第9期1121-1128,共8页
近年来不断有新技术应用于光刻来提升光刻分辨率,由于研究和资金等方面的问题,其技术难度呈指数级增长,研究如何改进光刻工艺技术,寻找更优秀的工艺方法,已成为当前优化光刻图形、提升光刻最小分辨率的研究方向。提出了一种光刻参数优... 近年来不断有新技术应用于光刻来提升光刻分辨率,由于研究和资金等方面的问题,其技术难度呈指数级增长,研究如何改进光刻工艺技术,寻找更优秀的工艺方法,已成为当前优化光刻图形、提升光刻最小分辨率的研究方向。提出了一种光刻参数优化方法,该方法通过定义最大允许时差的概念,来表征光刻工艺参数之间的相互关系。分别选用图案线宽为1.5、2.0、2.5μm的掩模版,用优化前后的光刻参数在SUSS MJB4光刻机下套刻。经过实验测试,用优化后光刻参数套刻得到的线条宽度窄于同样条件下未优化光刻参数套刻得到的线条宽度。 展开更多
关键词 薄膜铌酸锂 光波导 光刻分辨率 光刻工艺 最大允许时差 优化设计
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RF-PECVD生长参数对石墨烯薄膜品质的影响
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作者 袁强华 任江枫 殷桂琴 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第2期98-105,共8页
对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加... 对比不同工艺参数条件下生长的石墨烯薄膜的形貌和品质,分别研究了高频功率、放电气压、气体流量比、生长时间、生长温度以及基底种类对双频放电的RF-PECVD制备的石墨烯薄膜品质影响。实验结果表明,石墨烯的缺陷程度随着高频功率的增加而降低,但是薄膜的厚度随着高频功率的增加而减小。在3 Torr及5 Torr的条件下,石墨烯薄膜存在着较多的边界状缺陷。甲烷/氩气流量比为10:30、生长时间为40 min时,能够生长出品质较好的石墨烯薄膜。生长温度对石墨烯薄膜的生长影响较大,在300℃时,镍基底表面无法生长出石墨烯薄膜,并且生长温度低于600℃时,都无法生长出品质较好的石墨烯薄膜。最后发现,相同的生长条件,在镍基底上生长的石墨烯薄膜厚度更小,但是铜基底生长的石墨烯薄膜缺陷更少,品质更好,这与薄膜在两种基底上不同的生长方式有关。 展开更多
关键词 射频等离子体增强化学气相沉积 双频放电 石墨烯薄膜
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