聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性

对膜蒸馏用聚丙烯中空纤维膜进行超疏水改性可以提高膜蒸馏产品品质以及增加膜组件的使用寿命.用溶胶-凝胶法将二氧化硅粒子加入到聚丙烯溶液中制成溶胶,以聚丙烯中空纤维膜为基底,用相分离的方法将溶胶涂覆到聚丙烯中空纤维膜的表面,再用具有低表面能的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对涂覆后的中空纤维膜进行修饰,并对超疏水聚丙烯中空纤维膜进行膜蒸馏的实验.结果表明:0.3 g的二氧化硅和0.7 g的聚丙烯形成的溶胶制备的超疏水中空纤维膜的接触角为157°,在60℃下的3.5%氯化钠溶液中,通量达到216.96 g/(m~2·h),截留率从91%提高到99%.因此对聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性可以明显增加膜蒸馏通量和截留率.     

PET-SiO_2-NOEO超疏水膜优化制备及其油水分离性能评价

通过简易方法构建超疏水表面,以提高膜材料的疏水性和油水分离性能。以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)无纺布为基底,以正辛基三乙氧基硅烷(NOEO)为改性剂,采用溶胶凝胶法在PET表面原位生长疏水二氧化硅(SiO_2)颗粒,一步制备PET-SiO_2-NOEO超疏水膜。结果表明:PET无纺布表面生长了疏水SiO_2颗粒,PET无纺布的表面形貌发生了变化,PET无纺布的疏水性能得以改善,处理后无纺布的水接触角为161.9°,且热稳定性有一定程度的提升;将PET-SiO_2-NOEO超疏水膜在pH 3～12、盐浓度5～45 g/L的含油污水(模拟)中浸泡24 h,水接触角仍保持在150°以上;PET-SiO_2-NOEO超疏水膜的油水分离效率为97%以上,表明PET-SiO_2-NOEO超疏水膜具备用于舱底水油水分离过程的应用潜力。     

聚(邻苯二酚-己二胺)-聚苯乙烯复合材料的亲疏水性能研究

浸润性是材料表面的重要性能之一。本文选择邻苯二酚和己二胺作为单体在温和条件下聚合,制备超亲水、超疏水涂层。以制备的单分散聚苯乙烯微球为模板,通过在其表面沉积聚酚胺,利用简单的化学沉积法分别制备超亲水和超疏水涂层。通过红外、热重、扫描电镜等对其进行了表征,研究了其亲、疏水性能,并对其原因进行了探究。     

多孔微球/纤维复合聚苯乙烯膜表面浸润性研究

采用静电喷涂法,通过调节PS/THF溶液的浓度制备了不同表面结构的PS膜,并通过场发射扫描电镜和静态接触角测定仪对膜表面结构及表面浸润性进行了研究。结果表明,PS/THF溶液的浓度是影响PS膜表面形貌的重要因素,而固体表面的化学组成和微观几何结构对固体表面浸润性起着重要的作用。在PS/THF溶液的质量分数为1%和10%条件下制得的PS膜表面,分别具有平滑和无孔微球与纤维复合的结构,表面接触角分别为96.2°和98.7°,具有疏水特性;而质量分数为5%时所制备的膜表面,具有多孔状的微米颗粒与纳米纤维相复合的粗糙结构,表面接触角高达153°,具有超疏水特性。此外溶剂的挥发性和极性也对表面形貌的变化也起着重要的作用。     

一种酸刻蚀法制备铝合金超疏水表面薄膜

采用简单的化学刻蚀方法制备出铝合金基体上的超疏水表面,刻蚀后的铝合金薄膜表面经高锰酸钾溶液浸润氧化后,再通过具低表面能的硬脂酸修饰而具有了超疏水性能。通过对刻蚀后的铝合金表面进行扫描电镜分析可知,合金表面具有微纳米结构,该结构对超疏水性能的产生起关键作用。研究了不同酸刻蚀时间及刻蚀酸浓度对铝合金表面疏水效果的影响,并确定了酸刻蚀法制备超疏水铝合金表面的最佳制备条件。即先将样条以等体积的0.08 mol/L草酸与1 mol/L盐酸混合溶液刻蚀15 h,再用0.1 mol/L的高锰酸钾溶液浸泡1 h,最后以1%硬脂酸乙醇溶液浸泡30 min。此条件下,水滴与合金表面的接触角达166°。     

静电纺丝法制备超疏水微纳米纤维的研究进展

超疏水纤维膜因其独特表面性能成为功能表面领域的研究热点。静电纺丝技术作为一种新兴技术,设备操作简单,可高效调控纳米纤维表面形貌,实现微米-纳米双级结构自组装,从而获得超疏水微纳米纤维表面材料,利用此技术所制备微纳米纤维表面形貌及其物理性质接近于天然纤维超疏水材料。首先简要介绍了超疏水表面自清洁的基础理论和静电纺丝法的技术原理,进而重点对近期静电纺丝技术制备超疏水表面材料的最新研究进展进行了综述与分析。     

超疏水换热器抑霜/化霜性能的实验研究

超疏水表面可有效抑制结霜,但其在换热器尺度的制备及抑霜/化霜研究较为缺乏,限制了超疏水改性技术在解决空气源热泵结霜问题上的应用。为获取超疏水换热器的抑霜/化霜性能,通过对常规翅片管换热器进行溶液刻蚀和表面氟化,整体化制备了超疏水换热器。搭建了换热器结霜/化霜实验系统,对比研究了亲水、常规和超疏水换热器的结霜与化霜特性。结果表明：在相同实验工况下结霜60 min,超疏水换热器的结霜量比亲水和常规型分别减少了18.0%和38.6%;化霜时,得益于霜层从翅片表面直接剥落,超疏水换热器的化霜时间短、能耗低。     

多孔微球/纤维复合聚苯乙烯膜表面浸润性研究

采用静电喷涂法,通过调节PS/THF溶液的浓度制备了不同表面结构的PS膜,并通过场发射扫描电镜和静态接触角测定仪对膜表面结构及表面浸润性进行了研究。结果表明,PS/THF溶液的浓度是影响PS膜表面形貌的重要因素,而固体表面的化学组成和微观几何结构对固体表面浸润性起着重要的作用。在PS/THF溶液的质量分数为1%和10%条件下制得的PS膜表面,分别具有平滑和无孔微球与纤维复合的结构,表面接触角分别为96.2°和98.7°,具有疏水特性;而质量分数为5%时所制备的膜表面,具有多孔状的微米颗粒与纳米纤维相复合的粗糙结构,表面接触角高达153°,具有超疏水特性。此外溶剂的挥发性和极性也对表面形貌的变化也起着重要的作用。     

超疏水泡沫镍的性能研究

为探究超疏水泡沫镍的稳定性及油水分离性能,采用一步电沉积法在泡沫镍表面制备超疏水膜。使用扫描电子显微镜表征膜层的微观形貌及生长过程机理,以能谱仪和X射线衍射仪分析膜层组成成分,以接触角测量仪测量疏水性能和稳定性能。结果表明,被修饰的泡沫镍基体接触角达到155.3°±5°,可以承受较好的物理冲击力,受模拟海水腐蚀影响较小,受pH影响较大;油水分离和吸附实验结果显示,分离效率超过95%,分离速率达到570L·m~(-2)·h~(-1),吸附率达到167.5%;超疏水泡沫镍的膜层稳定性较好,油水分离效率和速率都具备实际生产实践的可能性。     

激光刻蚀法制备超疏水自清洁铝合金表面

金属表面超疏水性能的研究是当今多学科研究的热点与难点,针对金属表面超疏水以及自清洁性能的研究现状,通过激光加工方法在粗糙铝合金表面构筑一种具备超疏水自清洁特性的网格状多级结构.采用扫描电子显微镜(S E M)、激光共聚焦显微镜(L S C M)以及光学接触角测量仪等表征试样表面的微观结构、三维形貌和润湿特性.结果表明:制备表面具有网格状多级结构,结构展现凹槽、坑、飞溅状或颗粒状的复杂形貌和复合尺度特征,表面具有优异的超疏水性能,接触角达到150.6°.同时自清洁性能测试发现超疏水铝合金表面展现良好的低黏附以及自清洁性能,这种复合性能对铝合金在脱附减阻等领域的应用研究提供一定的参考意义.     

Comparative Study of Structure and Property Changes in Corrosive Media for Self-cleaning Superhydrophobic Magnesium Alloys

Magnesium alloys with superhydrophobicity are constructed by controlling rough surface structure and grafting long hydrophobic alkyl chains. Changes of morphology, phase structure, chemical composition as well as wettability, corrosion resistance of superhydrophobic magnesium alloy upon immersing in corrosive media are investigated comparatively. Meanwhile, the contaminating particles on as-prepared superhydrophobic surfaces can be taken away easily by rolling water droplets. Therefore, the results show that as-prepared superhydrophobic magnesium alloys exhibit enhanced corrosion resistance and self-healing performance. Finally, anti-corrosion and self-cleaning mechanisms are deduced. It can be concluded that it is an effective strategy of preparing superhydrophobic surfaces for improving the corrosion resistance and selfcleaning performance of magnesium alloys.     

挤压比对6061铝合金耐腐蚀性能的影响

采用失重法、极化曲线探讨了不同挤压比下6061铝合金在不同环境下的耐腐蚀性能,利用光学显微镜、SEM观察铝合金的显微组织。结果表明:随着挤压比(=18、23、25)的增大,6061铝合金晶粒得到明显细化,经过阳极氧化处理后,铝合金表面形成的阳极氧化膜厚度随着挤压比增大而增加。在3%HCl溶液中,未经阳极氧化处理的铝合金,其耐腐蚀性能随着挤压比的增大而提高;而经过阳极氧化处理后,铝合金表面形成的阳极氧化膜在大的挤压比下更容易破损,耐腐蚀性能反而降低。在3.5%NaCl溶液中,未经阳极氧化处理的铝合金,其耐腐蚀性能随着挤压比增大而降低;经过阳极氧化处理后,挤压比越大,形成的阳极氧化膜越厚,对Cl-的阻挡作用就越明显,耐腐蚀性能也越好。     

浸润度对低温下气膜产生的影响

针对气膜在沸腾过程中的低热导率以及能够降低流体流动阻力的特点,应用分子动力学模拟的方法在等温等压系综下模拟了气膜的形成过程,在较低的温度下得到了气膜.通过改变固液界面的接触角来改变固液界面的浸润度,进一步影响气膜的形成.结果表明,超疏水性固体壁面明显能够增强气膜形成,在较低温度下,一般的疏水性界面不能形成气膜,而超疏水性界面能够在较短时间内形成气膜,既可以减小流体流动阻力,又可以防止器件表面温度过高而烧坏.     

硅烷膜固化方式对AZ91镁合金耐蚀性的影响

为了改善AZ91镁合金的耐蚀性,采用包括加热固化、碱液固化和微电水固化在内的3种不同固化方式制备了硅烷膜,并对其耐蚀性进行了研究.采用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了试样的腐蚀形貌,并采用极化曲线分析了硅烷膜的耐蚀性.结果表明,经硅烷化处理后,AZ91镁合金表面可以形成一层硅烷膜,且很好地抑制了镁合金的腐蚀;对比3种不同固化方式后发现,碱液固化效果最佳,其次是加热固化,微电水固化效果虽不及前两者,但也有较好的效果.     

Stable biomimetic film on Fe3Al surface for corrosion resistance in seawater

Stable superhydrophobic n-tetradecanoic acid (CH₃(CH₂)₁₄COOH) film was prepared by means of sol-gel and self-assembly techniques, with a very high seawater contact angle (158°) and a small sliding angle (<5°). There are many microconvexities with binary structure uniformly distributed on the surface atop the film with an average diameter of about 80 nm by observation of scanning electron microscope (SEM), and the film surface structure is similar to that of lotus surface. The corrosion resistance behavior of intermetallic Fe₃Al with the biomimetic superhydrophobic film surface is improved obviously when compared with pure Fe₃Al sample by measurement of electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Supported by the Excellent Mid-youthful Scientist Encouraging Foundation of Shandong Province (Grant No. 2006BS04021) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50672090 and 50702053)     

Corrosion behavior of amorphous/nanocrystalline Al-Cr-Fe film deposited by double glow plasmas technique

In order to improve the corrosion resistance of AZ31 magnesium alloy, the amorphous/nanocrystal Al-Cr-Fe film has been successfully prepared on AZ31 magnesium alloy by double glow plasma technology. The amorphous/nanocrystalline consists of two different regions, i.e., an amorphous layer on outmost surface and an underlying lamellar nanocrystalline layer with a grain size of less than 10 nm. The corrosion behavior of amorphous/nanocrystalline Al-Cr-Fe film in 3.5% NaCl solution is investigated using an electrochemical polarization measurement. Compared with the AZ31 magnesium alloy, the amorphous/nanocrystalline Al-Cr-Fe film exhibits more positive corrosion potentials and lower corrosion current densities than that of AZ31 magnesium alloy. XPS measurement reveals that the passive film formed on the Al-Cr-Fe film after the anodic polarization tests is strongly enriched in Cr₂O₃, Fe₂O₃ and Al₂O₃ at outer surface of the film and in the inner layer consists of Cr₂O₃, FeO and Al₂O₃. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50571045 and 50704022) and the Natural Science Foundation of Jiangsu Province, China (Grant No. BK2007591)     

Addition of Ce as additive to Pb-Ca-Sn-Al grid alloy for lead acid battery

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＰｂ Ｃａａｌｌｏｙｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｆｒｅｅｃａｐａ ｂｉｌｉｔｙｏｆｌｅａｄａｃｉｄｂａｔｔｅｒｙｗｉｔｈｈｉｇｈｈｙｄｒｏｇｅｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｖｅｒｐｏｔｅｎｔｉａｌ.ＢｕｔｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＰｂ Ｃａａｌｌｏｙｉｓｎｏ ｇｏｏｄａｎｄｔｈｅｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎｌａｙｅｒｏｆｈｉｇｈｉｍｐｅｄａｎｃｅｆｏｒｍｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｈａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕ ｅｎｃｅ…     

Corrosion resistance of cerium conversion film electrodeposited on Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy

The cerium conversion film was applied to improving the corrosion resistance of Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy. The film was electrodeposited on the surface of the Mg-RE alloy in cerium nitrate solution. The compositions and morphologies were analyzed by X-ray diffraction(XRD), scanning election microscopy (SEM). The corrosion behaviors of the film were investigated electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization tests and immersion tests. The results show that the optimum parameters for electrochemical deposition are as follows: pH 10.0, time 30 min, 50 mmol/L Na₂CO₃ and temperature 25 °C by the designed experiments according to the orthogonal table L(9, 3⁴). The corrosion protection efficiency is dependent on the deposition parameters. The cerium conversion film shows better corrosion protection behavior than chromate conversion film on Mg-Gd-Y-Zr magnesium alloy. Foundation item: Project (5133001E) supported by the Major State Basic Research and Development Program of China     

磁控溅射TiCN薄膜对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与性能的影响

基于正交试验设计，在铝合金表面磁控溅射沉积TiCN薄膜，采用盐雾腐蚀、电化学腐蚀、硬度测试等探究磁控溅射工艺参数（钛靶功率、碳靶功率、氮氩比）对Al-Cu-Mg-Ag合金硬度与抗腐蚀性能的影响规律，并结合扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等对其机理进行探讨。结果表明：磁控溅射工艺参数对合金的膜层硬度、盐雾最大腐蚀深度、腐蚀电流密度、膜基结合力的影响顺序分别为：氮氩比>C靶功率>Ti靶功率；C靶功率>氮氩比>Ti靶功率；C靶功率>氮氩比>Ti靶功率；Ti靶功率>C靶功率=氮氩比。C靶功率200 W、Ti靶功率100 W、氮氩比为1：40时，可以获得耐蚀性、硬度和膜基结合力综合性能优良的TiCN膜层。     

涂敷Na2SO4盐膜的Ni基合金在900℃空气中的热腐蚀

采用涂盐法,在纯Ni、Ni-10Cr、Ni-20Cr和Ni-10Cr-5Al合金上涂敷40～ 45 g/m2厚度Na2SO4盐膜,研究其在900℃空气中的热腐蚀行为.结果表明：纯Ni和3种Ni基合金的抗热腐蚀性能依纯Ni、Ni-10Cr-5Al、Ni-10Cr、Ni-20Cr的次序递增.3种Ni基合金形成了相似的腐蚀膜结构,腐蚀膜大体分3层,外层都是NiO.Ni-20Cr合金中间层为连续的Cr2O3层,内部出现极少的硫化物;Ni-10Cr合金腐蚀膜的中间层是相对深色的NiO和Cr2O3混合层,内侧出现硫化物;而Ni-10Cr-5Al合金腐蚀膜的中间层是NiO、Cr2 O3和Al2O3的混合氧化物,内层是Cr和Al的硫化物,分布在腐蚀膜和基体的界面上,有的分布在合金基体上.在Ni的基础上添加Cr并增加Cr含量均提高了合金的抗热腐蚀性能,但在Ni-10Cr的基础上增加质量分数5％Al却使抗热腐蚀性能下降.