纳米银-聚合物菱形剪纸薄膜应变传感特性的研究

采用银镜制备法和激光切割技术获得了纳米银颗粒/聚二甲基硅氧烷剪纸结构薄膜,并系统地研究了薄膜作为柔性应变传感器的力学及压阻特性。将数值模拟与实验相结合,测量了传感薄膜的应变比γ、压阻滞回特性、线性度及压阻敏感性,重点探讨了薄膜制备工艺、结构参数与上述薄膜传感特性的定量关系。结果表明,在给定结构下,结构薄膜整体与结构单元的应变比γ为常数,反映了结构薄膜的变形特性,是理想的力学性能表征参数。菱形剪纸结构薄膜具有量级可达200的大应变比,即在大应变下,材料的实际应变很小。这一特点极大地提升了薄膜的应变测量范围、压阻稳定性、线性度,并保持了合理的压阻灵敏度。     

纳米银-聚合物薄膜的制备及力电性能测试

聚合物基底上纳米银颗粒薄膜的制备工艺相对简单,成本较低,且该薄膜具有成为高敏感性压阻应力/应变传感材料的潜力。本文采用银镜制备法在聚酰亚胺(PI)和聚乙烯(PE)上合成了纳米银颗粒薄膜,系统研究了该薄膜制备工艺、结构特性、材料性能之间的关系。实验考察了材料“浸泡”时间及聚合物材料前处理等因素对材料表面吸附纳米颗粒含量的影响,研究了 “浸泡”时间对纳米银颗粒粒径大小、颗粒含量及分布的影响,并探讨了不同聚合物基体的颗粒特性对薄膜二维导电渗滤,压阻特性及拉伸性能的影响。研究表明,增加“浸泡”时间能够增加纳米银颗粒粒径大小,提高银颗粒的含量及分布均匀性；在相同的制备条件下,PI基底较PE基底对纳米银颗粒具有更加优异的吸附效果；在PI 和PE基底上的纳米银颗粒薄膜均表现出显著的压阻性能,且电阻对应变的敏感性随应变的增大及银颗粒含量的减少而显著提高。     

不锈钢304L、316L、SAF2205、SAF2507及钛材TiGi2在溴离子作用下腐蚀性能的比较

本文采用化学实验的方法,将不锈钢304L、316L、SAF2205、SAF2507及钛材TiGi2置于特定的含溴介质中加速腐蚀,在短时间内使上述五种耐蚀材料产生了不同的腐蚀结果。通过对不同材料腐蚀方式、腐蚀失重及其它腐蚀参数的观察与测量,比较了这五种材料在含溴离子介质中的腐蚀特性和腐蚀抗力,并从理论上对试验结果及Cr、Mo元素对不锈钢腐蚀性能的影响进行了分析和讨论,发现由于Cr,Mo元素含量的不同,304L,316L钢在溴离子作用下易产生点腐蚀,二者腐蚀特性不同,腐蚀速率相近,SAF2205,SAF2507抗点蚀性能优异,但对缝隙腐蚀敏感,且腐蚀速率不同。同时,试验证实钛材TiGi2耐蚀性能明显优于不锈钢,在含溴离介质中其钝化膜稳定,不易受溴离子干扰。     

304L不锈钢在溴离子作用下的点蚀行为

通有含溴离子氮气的304L不锈钢管，经一段时间的使用后产生了严重点蚀。通过解剖被蚀钢管，采用金相分析，SEM形貌分析8及EDS成分分析的方法，对本案例点蚀特征进行研究，发现：蚀孔形核于晶界，并以蚀孔自身扩张和孔内形成次生蚀孔两种方式生长，且蚀孔内壁产生富Cr层。最后，就相关的电化学理论进行了探讨，并推测活化态蚀孔内壁的溶解导致了富Cr层的产生，而富Cr层的存在则是孔内建立局部活化态，次生蚀孔形核的物质基础。     

304L不锈钢在溴离子作用下的点蚀行为

通有含溴离子氮气的３０４ Ｌ不锈钢管,经一段时期的使用后产生了严重点蚀。通过解剖被蚀钢管,采用金相分析,ＳＥＭ 形貌分析及ＥＤＳ成分分析的方法,对本案例点蚀特征进行研究, 发现：蚀孔形核于晶界,并以蚀孔自身扩张和孔内形成次生蚀孔两种方式生长,且蚀孔内壁产生富Ｃｒ 层。最后,就相关的电化学理论进行了探讨,并推测活化态蚀孔内壁的溶解导致了富Ｃｒ 层的产生,而富Ｃｒ 层的存在则是孔内建立局部活化态,次生蚀孔形核的物质基础。