正负电晕放电改性白松木表面形貌和润湿特性

为了探明放电活性粒子改性木材表面形貌和润湿特性及其机理,采用针-板电极产生正电晕和负电晕改性白松木表面,然后通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、拉曼光谱仪和红外光谱仪分别获取参数,最后分析了放电处理后的白松木表面形貌、润湿特性和化学组成变化情况。研究表明,增加放电电压和作用时间,白松木表面的粗糙度和润湿性随之增加,纤维素和木质素的拉曼光谱强度随之减少,亲水基团的红外光谱强度随之增加;并且,放电处理后的白松木表面微观形貌、润湿特性和化学基团之间呈现关联特性。该研究为电晕放电改性木材表面的应用提供了有价值的参考。     

介质阻挡电晕放电用于聚丙烯薄膜的表面改性

聚丙烯薄膜浸渍特性是电力电容器的关键问题之一。为了改善聚丙烯薄膜的浸渍特性,采用低温等离子体技术对薄膜表面进行了改性研究。首先基于介质阻挡电晕放电原理制作了低温等离子体发生装置,研究了其放电的电学特性。然后利用该装置产生低温等离子体,应用于聚丙烯薄膜的材料表面改性处理。通过测量材料表面处理前后的表面化学元素、微观形貌和表面静态水接触角的变化,分析了等离子体处理对材料表面改性的影响。结果表明:聚丙烯薄膜经过等离子体改性处理后,表面的极性含氧基团数量增加到10%,静态接触角降低了30%,材料表面粗糙度和浸渍特性都有较大提高;其电学特性也发生了变化,处理之后聚丙烯薄膜的交流击穿电压提高了约12%。     

水电极空气等离子体改性聚丙烯表面的研究

采用水电极介质阻挡放电产生的等离子体对聚丙烯进行表面改性,通过接触角测量仪、原子力显微镜、全反射傅里叶红外光谱仪和X射线光电子能谱仪对改性前后聚丙烯表面的各种特性进行表征和分析。结果表明:聚丙烯经过水电极空气等离子体处理后,其表面粗糙度明显增加,处理过程中在聚丙烯表面引入了C-O、C=O和O-C=O等含氧官能团,使其表面接触角下降,表面润湿性提高。     

纳米SiO_2粒子表面改性对其在绝缘油中分散稳定性的影响

采用六甲基二硅氮烷对纳米SiO_2粒子进行表面改性,通过XRD、FTIR、SEM、XPS等方法对改性前后纳米SiO_2的微观形貌和组成及其在绝缘油中的分散稳定性进行研究,并对改性前后绝缘油的理化及电气性能进行对比。结果表明:改性后纳米SiO_2粒子在绝缘油中的团聚现象明显减少,改善了其在绝缘油中的分散稳定性,纳米SiO_2粒子表面的疏水改性成功,改性后纳米绝缘油的击穿电压和热导率明显提高。     

等离子体表面改性玻璃纤维增强的环氧树脂性能研究

本文基于水轮发电机定子绝缘材料的性能,采用介质阻挡放电在空气中大气压下对无碱玻璃纤维进行表面改性实验,考察改性时间对玻璃纤维表面形貌及化学组成成分变化的影响。其次,用不同处理时间下的玻璃纤维掺杂双酚A型环氧树脂,并制备成复合材料,分别测试了复合材料的拉伸、弯曲等力学参数,对比分析低温等离子体改性时间对复合材料力学性能的影响。实验结果表明,经等离子体处理180s后,玻璃纤维表面出现许多刻蚀坑,并且引入了O-C=O含氧官能团,O-C=O基团含量从未处理的0%上升到7.9%,而复合材料的拉伸、弯曲强度也分别提高了30.97%、37.5%。分析表明,低温等离子体的化学刻蚀作用引起的玻璃纤维表面形貌的变化,以及表层极性基团的引入,是玻璃纤维表面活化处理中的主导过程。采用等离子体表面活化后的玻璃纤维增强环氧树脂,可以使复合材料的力学性能得到显著提高。     

等离子体氟化改性环氧树脂及其在C_4F_7N/CO_2混合气体中电气性能研究

气体绝缘全封闭组合电器(GIS)/气体绝缘输电线路(GIL)长期运行中绝缘子表面积聚的电荷严重威胁电气设备的稳定运行,改善绝缘材料表面化学物理性质能有效提升其绝缘性能。该文采用低温等离子体技术对环氧树脂绝缘试样进行氟化改性处理,通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析了改性前后绝缘试样的微观物理形貌及化学组分。等离子体处理可以高效可控地在环氧树脂表面大面积接枝氟元素,样片表面粗糙度随着改性处理时间呈现先增大后降低的现象,改性处理后样片的空穴陷阱能级略有变深、电子陷阱能级先变浅后变深。改性处理10min样片在C_4F_7N/CO_2混合气体中的交直流沿面放电均达到最大值。实验结果表明适当的氟化处理造成表面粗糙度的增加,导致爬电距离增加,正电荷消散变慢,负电荷消散变快,最终使得样片的闪络电压得到了提升。过度的氟化处理使得样片基体结构受损,氟元素剥离,最终造成绝缘强度下降。     

锂离子电池正极材料LiMn2O4高温性能的应用研究

为了改善锰酸锂的高温循环性能,在锰酸锂材料中经过颗粒度调整、表面修饰、Al元素体相掺杂后得到改性后的材料.通过X射线衍射(XRD)、BET比表面积分析、激光粒径分析、SEM-EDS等方法对材料的结构、比表面积、粒度、形貌等进行了分析与表征.材料形貌的不平整度得到改善,BET降低,晶格常数缩小,结构稳定性得到改善.改性后...     

大气压微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜的表面改性

聚酰亚胺具有良好的机械性能、耐热性能和耐低温性能,因而具有广泛的应用。为提高聚酰亚胺薄膜材料的表面性能,利用自行设计的大气压Ar微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜材料进行了表面改性实验。实验研究了Ar微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜材料的亲水性和表面能随处理时间的变化规律。测量了处理后的聚酰亚胺薄膜材料在空气中放置时的处理效果的变化情况。研究结果表明,随着处理时间的增加,聚酰亚胺薄膜的水接触角逐渐降低,而表面能逐渐增加,并且处理后的材料在空气中放置时会出现老化效应。采用原子力显微镜观察了改性前后的表面形貌,发现处理后的聚酰亚胺薄膜的表面更加粗糙,同时质量也有所减少。     

用于一体化电极的碳布改性综述

由于碳布密度低、柔性高且导电导热性好,在电子器件中应用广泛。当碳布与其他材料复合时,为获得所需的性能,需对其进行改性处理。总结对当前用于电子器件中一体化电极的碳布进行改性的主要方法。从去浆、形貌处理和活性处理等3个方面进行介绍,并指出每种改性方法的优缺点和选用需考虑的要点。液相反应法对表面活性改变显著,但往往会降低电导率;热空气处理法对形貌改变显著,但操作过程复杂。液相氧化、热空气氧化和高温碳化相结合的改性效果可以更好,形貌改性和活性改性同时进行,可能会得到更好的综合性能。将碳布与活性物质直接复合制成一体化电极而完成改性处理,由于效率高可能成为改性技术的发展趋势。     

双极性脉冲电压下介质阻挡放电及其涤纶表面改性

大气压下空气中介质阻挡放电(ADBD)在工业材料表面改性处理上具有广泛的应用前景。为研究陡前沿双极性脉冲电源在介质阻挡放电(DBD)均匀性及涤纶表面改性上的应用,在相同条件下采用脉冲电源放电与工频电源、高频电源DBD进行对比,分析了放电特性并测试了涤纶改性后的不同效果。用高速摄影仪拍摄了放电的快速曝光照片并记录了电压、电流波形;用扫描电镜、能谱仪等测量手段观察了涤纶纤维改性前后的表面形貌以及含氧量的变化;并比较了改性后芯吸性的改善情况。研究结果表明,采用双极性陡前沿的窄脉冲电源有利于在空气中实现较均匀、稳定的介质阻挡放电。     

介质阻挡放电杀灭枯草杆菌芽孢的电镜观察

利用介质阻挡放电处理枯草杆菌芽孢,扫描电子显微镜观察发现,枯草杆菌芽孢出现外层结构破损以及体积缩小,分析认为,介质阻挡放电低温等离子体对枯草杆菌芽孢的作用机理是由空气等离子体中高速粒子的击穿作用和组成等离子体的高能活性基团导致芽孢生命物质的变性凝固而引发的。实验表明,介质阻挡放电可杀灭枯草杆菌芽孢。     

电流体动力等离子体发生器特性实验研究

电流体动力(EHD)等离子体发生器产生的常压等离子体可把电能转化为周围气体的动能.从而加速表面气流的流动.目前EHD等离子体发生器能量转化的具体物理过程仍没有得到合理解释而等离子体发生器的沿面闪络问题亦制约着其性能的进一步提高.本文分别测量了对称结构EHD等离子体发生器在空气和氮气环境下的电气和EHD特性,讨论分析了EHD等离子体发生器的能量转化过程.实验结果表明对称结构EHD等离子体发生器可工作在"推"模式下,且负离子在能量转化过程中似乎起到重要的推动作用.另外,本文研究了表面封装对等离子体发生器沿面闪络的影响.实验结果表明封装后等离子体发生器的沿面闪络得到明显抑制.     

用于材料表面处理的空气中的均匀介质阻挡放电

为解决针对大气压下气体中尤其是空气中的介质阻挡放电为大量的细丝状放电组成造成的一些材料表面处理效果不均匀甚至在表面形成烧灼的小洞的问题,以及用介质阻挡放电的形式实现大气压下空气中的辉光放电非常困难,大大地限制了这种方法在工业领域的应用的状况,提出了一种能获得均匀介质阻挡放电的新方法。这种均匀放电的特性介于丝状放电和辉光放电之间,可用于织物和无纺布的表面处理,有效改善其可湿性。虽然其电特性与平行平板介质阻挡放电相似,但放电更加柔和,不会对试样造成破坏。它采用圆柱—平板电极结构,其中高压电极为内填金属粉末的介质管,接地电极为介质平板。与平行平板介质阻挡放电或金属圆柱—平板介质阻挡放电相比,这种结构放电的电流和温度分布都更为均匀。实验证明,这种放电可改善无纺布的可湿性而不会造成任何破坏,是一种很好的可用于对织物和无纺布进行表面处理的方法。     

MH-Ni电池隔膜空心阴极远区等离子体改性

利用空心阴极远区等离子体技术对MH-Ni电池隔膜进行改性处理,研究了等离子体处理条件对隔膜性能的影响.采用了红外光谱和SEM对处理前后隔膜表面的化学组成进行了表征分析,通过电化学性能测试,测定了处理前后隔膜电化学性能的变化.结果表明,通过空心阴极远区等离子体改性处理,在电池隔膜的表面引入了亲水性基团,改善了隔膜的浸润性,显著提高了MH-Ni电池的性能指标.     

表面改性碳纤维电极的STM微观形貌分析

采用扫描隧道显微镜(STM)技术,分析了经硫酸化学及电化学表面氧化处理前后碳纤维表面的微观形貌变化.处理前碳纤维的微观结构是乱层石墨结构;处理后碳纤维表面的石墨微晶变得清晰规整,同时大大增加了石墨微晶层面边缘碳原子的数目.碳原子间不饱合的C-C键吸附氧而形成含氧官能基团,改善了电极表面的浸润性,提高了电极表面吸附的反应物浓度;同时增加了电化学反应活性中心,因而提高了碳电极的电化学反应活性.电化学处理比化学处理效果更为显著.     

等离子表面处理聚乙烯中空间电荷分布

在高场强下用电声脉冲法(PEA)测量用等离子表面处理后的聚乙烯试样中空间电荷的分布，利用扫描电子显微镜(SEM)观察聚合物的表面形态，并用红外光谱(IR)分析结构特征。通过和纯聚乙烯试样的比较，研究使用等离子表面处理低密度聚乙烯后对空间电荷产生的影响并分析相应机理。可以看出等离子表面处理聚乙烯可以有效抑制空间电荷的产生。     

介质阻挡放电处理增强聚合物薄膜表面亲水性

为提高聚合物材料的表面性能,用介质阻挡放电对聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚四氟乙烯薄膜进行表面改性,并研究了DBD等离子体处理对这些材料亲水性的影响;测量了材料表面水接触角和表面能随处理时间的变化规律及处理后的材料在空气中放置时的老化效应,并对结果进行分析。研究结果表明,3种聚合物薄膜经DBD等离子体处理后,接触角随处理时间的增加而降低,表面能随处理时间的增加而增加,二者均在一定处理时间后达到饱和值;处理后的材料在空气中放置时会出现老化效应,但即使放置12天后,材料表面水接触角仍远低于处理前的值。     

Aviation - Less of a drag - Researchers may only need to look skin-deep to cut aircraft fuel

As part of the effort to reduce air fuel consumption, researchers are looking at how an aircraft interacts with the air around it as it flies, and the potential savings from managing this interaction using techniques including microelectromechanical systems (MEMS) and plasma jets. Using MEMS devices, researchers were able to selectively roughen the surface of the aircraft to prevent energy-sapping turbulent eddies from forming, thereby reducing skin friction and drag. Another alternative is to use plasma to control a process called separation, which helps force the airflow back over the surface of the wing. Plasma jets can also be used to reduce noise by altering the flow of air around the landing gear to make it less turbulent, which in turn reduces noise     

复合绝缘子表面湿润特性建模分析

研究复合绝缘子在雾中的湿润特性有利于分析污闪机理,根据污闪试验中泄漏电流工频分量幅值的变化,利用一次分段曲线简化和替代原有数据,总结了描述复合绝缘子湿润过程的数学模型并针对两种初始憎水性状态对比研究了不同温度情况下的湿润特性。结果发现:低温雾中复合绝缘子的湿润模型是由湿润、过渡、烘干等过程重复组成,而室温下雾的强冷凝作用导致表面持续湿润并放电,湿润或烘干过程并不明显,使得湿润模型可仅存在过渡过程;此外,憎水性有效地抑制了泄漏电流工频分量的幅值,即有效地减轻了污层的湿润程度并延缓了达到第一次饱和湿润的时间,最终使得耐受电压(耐受时间)要高于(长于)丧失憎水性的情况。     

利用介质阻挡放电处理提高太阳能电池板背膜表面能

提高太阳能电池板背膜材料的表面能可以对太阳能电池板进行更好的封装,从而对生产出高性能、长寿命的太阳能电池板具有重要意义。为此,用空气中介质阻挡放电(DBD)产生的常压低温等离子体对太阳能电池板背膜材料进行表面改性,通过接触角测量仪测量了DBD改性前后背膜表面亲水性和表面能的变化,通过扫描电子显微镜(SEM)和全反射傅立叶红外光谱仪(ATR-FTIR)分析了改性前后背膜表面物理结构和化学成分的变化,并研究了处理后材料的退化效应及功率密度的影响。接触角测量结果表明,经过DBD等离子体处理后,背膜材料的表面能提高,亲水性增强,接触角和表面能均在一定处理时间达到饱和值;SEM观测发现,处理后背膜表面的粗糙度增大;FTIR分析表明,处理后的背膜表面的化学基团发生变化,引入了含氧极性基团。处理后的材料在空气中放置时会出现退化效应,但即使放置6 d后材料表面水接触角仍远低于处理前的值。增大DBD处理的功率密度,利用更少的处理时间就能得到同样的处理效果。