金属表面自组装成膜工艺优选

涂装前的磷化工艺存在很多不足,可采用自组装成膜技术加以替代。为此,对已有金属表面自组装成膜工艺进行了改进,研究了2步法金属表面自组装成膜工艺。通过正交试验,筛选出了最佳工艺条件：自组装成膜处理（I）15mL／L聚环氧琥珀酸（50％）,1g／L烷基酚聚氧乙烯醚（分析纯）,pH=6,处理温度30—35℃,处理时间5min;...     

硅烷-铈盐复合膜的制备及其耐蚀性能

将自组装膜和稀土转化膜结合可以强化各自的优点,制成的复合膜的耐蚀性能得到极大提高,目前此类研究还不系统。在铜片表面先自组装硅烷膜,再铈盐转化成膜,以复合膜耐蚀性为评价指标,对自组装时间、铈盐转化时间进行优化,对优化条件制成的复合膜的耐蚀性进行研究,与单一的硅烷自组装膜、铈盐转化膜进行比较,并对硅烷-铈盐复合膜的成膜、耐蚀机理进行了探讨。结果表明:硅烷自组装膜与铈盐转化膜的最佳成膜时间分别为10.0 min和1.0 min,硅烷-铈盐复合膜对铜的防腐蚀性能比2种单一膜的有明显提高。     

镁合金高压阳极氧化工艺研究

为开发耐蚀性能优良的镁合金阳极氧化工艺,用正交试验对AZ91D镁合金高压阳极氧化成膜工艺进行了研究,并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、全浸腐蚀试验和极化曲线等分别研究了镁合金阳极氧化膜层的表面形貌、相成分、元素成分、价态和膜层的耐蚀性等.获得了AZ91D镁合金高压阳极氧化的最佳成膜工艺参数为:10 g/L KOH,5 g/L NaF,5 g/L Na2SiO3,0.5 g/L Na2B4O7, 100 mL/L乙二醇, 75 mL/L丙三醇, 50 mL/L组分G;电流密度 8.9 mA/cm2,氧化时间 30 min.在最佳工艺下所得阳极氧化膜层呈多孔结构,孔洞分布比较均匀,孔径尺寸约为1～2 μm;氧化膜层主要由Al2SiO5、MgF2和MgAl2O4相组成;氧化膜层的耐蚀性明显优于传统含铬DOW17工艺所得氧化膜层的耐蚀性.     

镁合金阳极氧化电解液组分的优化探讨

为了改进镁合金的耐蚀性,促进其进一步应用,用优化工艺在AZ31镁合金表面制得了具有良好耐点蚀性能的阳极氧化膜,采用正交设计方法分析研究了电解液组分对镁合金氧化成膜及抗蚀性的影响,获得最优工艺参数为:45 g/L NaOH,80 g/L Na2SiO3,5 g/L柠檬酸钠,40 mL/L添加剂D(一种有机缓蚀剂);氧化温度10～30℃,时间10～40 min,电流密度1～20 mA/cm2,阴阳极面积比2:6.用该优化工艺在AZ31镁合金表面生成的氧化膜具有良好的耐点蚀性能,经浸泡耐蚀试验评定为9级.     

银保护用自组装单分子膜的防腐蚀研究

用3-巯基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)在银电极表面制备了自组装单分子膜,研究了该组装膜在0.1mol/L NaOH中对银的防护作用.通过极化曲线、接触角及俄歇电子能谱等方法对组装膜的极化电阻、腐蚀电流及表面状况进行了研究表征,得到了最佳MPS组装液浓度为1×10-4mol/L和最佳组装时间为6 h下的腐蚀电位、腐蚀电流密度、极化电阻和缓蚀率等结果.     

铜表面硅烷-稀土掺杂膜的制备及缓蚀性能

运用分子自组装技术在铜片表面组装γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)与稀土的掺杂膜。用原子力显微镜(AFM)观察了铜表面成膜过程,用金相显微镜观察铜片在0.5mol/L盐酸溶液中腐蚀72h后的表面形貌,运用电化学测量法对其防腐蚀性能进行评价。结果表明,硅烷-稀土掺杂膜对铜的缓蚀效率较单一的硅烷膜有明显提高,稀土浓度及组装时间对掺杂膜抗腐蚀性能有一定影响。经过极化曲线和交流阻抗的测定,确定硅烷-稀土掺杂膜的最佳组装条件为:LaCl3质量浓度为10g/L,组装30min,缓蚀率达93%。     

钼酸盐改性硅烷膜的制备及耐蚀性

为了提高碳钢表面硅烷膜的性能、获得较佳的硅烷化工艺,以Q235钢为基材,硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、钼酸钠等为原料,在Q235钢表面制备钼酸盐改性硅烷膜,并用正交试验及电化学测试对主工艺参数进行优化。结果表明:钼酸盐硅烷化最佳工艺为30 g/L钼酸钠,50 mL/L KH550,V(乙醇)∶V(水)为55∶45,pH值11,KH550水解时间48 h;Q235钢经最佳工艺处理后,其表面形成了一层白色的钼酸盐改性硅烷膜,使Q235钢的自腐蚀电位正移了0.530 V,自腐蚀电流密度下降了95.2%,耐蚀性增强。     

Ti-O薄膜表面明胶接枝改性及其细胞相容性

进行 3-氨丙基膦酸(APP)在Ti-O薄膜表面的自组装并在其表面接枝明胶分子,研究了细胞相容性.结果表明,APP自组装的最佳温度为80℃,时间为4 h,自组装后水接触角降低,表面C、N元素含量提高;表面明胶在模拟体液中前4d有少量释放,之后体系稳定,稳定后表面明胶的有效密度为2.3μg/cm2.接枝改性后的Ti-O薄膜表面促进了内皮细胞的生长和增殖,提高了表面的细胞相容性.     

氧化430不锈钢膦酸自组装液的溶剂含水量对自组装膜耐点蚀性能的影响

为了弄清膦酸自组装液的溶剂含水量对自组装膜性能的影响,分别以无水乙醇及其与不同含量去离子水的混合液为溶剂配制了十四烷基膦酸自组装液,通过浸泡法在氧化430不锈钢表面制备自组装膜.利用接触角测试、极化曲线、电化学交流阻抗及扫描电镜(SEM)研究了不同溶剂条件下十四烷基膦酸自组装膜的耐点蚀性能.结果表明:随自组装时间延长,膦酸自组装膜覆盖度增大,接触角增加,自组装6h时得到的自组装膜最致密,接触角最大;溶剂中水有利于形成更致密的自组装膜,随着溶剂含水量增加,膜的耐点蚀能力增强.     

热镀锌后镧盐转化膜的制备及耐蚀性能

镀锌层稀土转化膜防护效果良好,且无毒、无污染.采用镧盐代替铬酸盐对热镀锌表面进行钝化,用中性盐雾试验评价膜层的耐蚀性,研究了镧盐转化膜制备中钝化液组成、温度及钝化时间等对转化膜耐蚀性的影响,并通过正交试验获得钝化处理的最佳工艺.结果表明:最佳成膜工艺为18～22g/L La(NO3)3·6H2O,5～15mL/L H2O2,10～15 g/L柠檬酸(H3Cit),温度60～80℃,时间10～30 min;La(NO3)·6H2O浓度对镧盐转化膜耐蚀性的影响最大,处理时间次之,之后是成膜温度,H3Cit浓度的影响最小;采用最佳工艺获得的转化膜同时抑制了锌腐蚀反应的阴极和阳极过程,膜层耐蚀性能优于常规铈盐转化膜.     

铜合金表面均三嗪二硫醇与硅烷复合自组装薄膜的制备及其耐蚀性

采用自组装技术,在铜合金表面制备了单一6-N,N-二丁基胺-1,3,5-三嗪-2,4-硫醇(DB)和3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTES)自组装薄膜及二者的复合自组装薄膜。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角测量、极化曲线和盐水浸泡实验(0.5M NaCl)对铜合金表面的自组装薄膜的特性进行了表征。结果表明:与未处理的铜合金相比,经复合自组装薄膜修饰的铜合金表面接触角由85.8°上升到107.3°,提高了铜合金表面的疏水性;红外光谱结果也表明复合自组装薄膜在铜合金表面的形成;极化曲线测试和盐水试验均表明了该复合自组装薄膜有效地提高了铜合金的耐腐蚀能力。     

Preparation and tribological studies of self-assembled triple-layer films

A self-assembled triple-layer film was grafted onto a silicon surface with a simple three-step method. Firstly, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane molecules were self-assembled on silicon surfaces, then coupled to 3-aminopropyltriethoxysilane through a surface ring-opening reaction, and finally octadecyltrichlorosilane (OTS) molecules were attached to the resultant alkoxysilane-terminated surface via Si-O-Si bonds. The structure and morphology of this triple-layer film were characterized with various techniques, such as contact angle measurement, ellipsometry, X-ray photoelectron spectroscopy, and atomic force microscopy (AFM). The influence of different surface chemical groups on surface adhesion properties was identified using the AFM force-volume technique. The micro- and macro-tribological properties of the triple-layer film were evaluated by friction force microscopy and a ball-on-plate tribometer. The triple-layer film shows good adhesive resistance and can greatly reduce the micro- and macro-friction force. Moreover, compared to self-assembled monolayer of OTS, this triple-layer film exhibited much better wear-resistance. This improvement was mainly ascribed to the network structure of a lateral cross-linked polysiloxane layer formed within the film which can enhance the stability of the film.     

基于SPM的花生酸LB膜的拉膜工艺及结构表征的研究

通过扫描探针显微镜（SPM）直接观察沉积在基片表面的花生酸LB（Langmuir-Blodgett）薄膜不同范围尺度下的微观结构.研究在经过表面两亲性（亲水性或疏水性）处理的基片上,在相同的制膜条件下,改变其拉膜沉积方式,对花生酸LB膜样品的表面结构、薄膜均匀性和缺陷等的影响.结果显示,花生酸LB膜在不同拉膜沉积方式下,薄膜表面将形成不同的分子自组装形态;改变基片表面的亲水性强弱也直接影响LB膜的表面形貌的均匀性,可能通过选择恰当表面处理和沉积方式来获得平整度更高,缺陷更少的LB膜.     

BiFeO_3薄膜的液相自组装制备与表征

利用自组装单层膜技术,以三氯十八烷基硅烷(OTS)为模板,以硝酸铋和硝酸铁为原料,柠檬酸为络合剂,在玻璃基片上制备了铁酸铋晶态薄膜.探讨了薄膜的煅烧温度和沉积温度对BiFeO3薄膜的影响.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)测试手段对BiFeO3薄膜的物相组成、显微结构和表面形貌进行了表征,EDS能谱测试为铁酸铋薄膜的化学组成提供了有力的证据.结果表明:利用自组装技术在600℃热处理后成功制备出了纯净的BiFeO3晶态薄膜,当沉积温度为70～80℃时铁酸铋薄膜结晶良好,样品表面均匀、致密.     

硅烷自组装膜对制备于多孔性基底上导电聚吡咯薄膜性能的影响

采用硅烷偶联剂对在多孔性绝缘Al2O3膜基底上形成的导电聚吡咯(polypyrrole, PPy)薄膜的形貌及导电性能进行了改善,并探讨了硅烷自组装膜与导电PPy薄膜的形成机理.用硅烷偶联剂对Al2O3膜表面进行改性后,形成了与基底牢固结合的硅烷自组装膜,然后通过化学聚合法在自组装膜上制备得到了均匀致密的PPy薄膜.结果表明:硅烷偶联剂有效地改善了PPy薄膜的均匀性及其与基底的附着性,电导率从5.4S/cm提高到了16.6S/cm.     

Study of electroless copper plating on ABS resin surface modified by heterocyclic organosilane self-assembled film

6-(3-triethoxysilylpropyl)amino-1, 3, 5-triazine-2, 4-dithiol monosodium (TES) was used to fabricate self-assembled film on corona pretreated acrylonitrile–butadiene–styrene (ABS) resin surface. The self-assembled film modified ABS resin was treated by electroless copper plating. Orthogonal test was carried out to study optimal condition of the process. The surface appearance, plating rate and thickness of electroless copper films were investigated to determine the optimal time of corona-discharge, self-assembly and electroless copper plating. SEM results indicated that porous morphology appeared on ABS resin surface modified by TES self-assembled film and the surface roughness also increased. The adhesion test showed that the adhesion property between ABS resin and copper was excellent. The surface of electroless copper film had high brightness under the optimal condition of 1 min corona-discharge, 30 min self-assembly and 10 min electroless copper plating. The electroless-copper plating temperature was 55 ～ 60°C and pH was 13 ～ 13·5.     

聚乙烯吡略烷酮自组装膜对铜的缓蚀作用

自组装膜对金属防腐蚀有极好的效用。为了进一步弄清聚乙烯吡咯烷酮对铜的缓蚀性能,用自组装技术在铜电极表面制备了聚乙烯吡咯烷酮自组装膜,利用电化学方法研究了自组装膜对铜在NaCl溶液中的缓蚀作用。结果表明,在0.5mol/LNaCl溶液中,随组装时间的增加,铜电极的电荷传递电阻增大,腐蚀电流密度下降,组装24h后对铜的缓蚀效率为99.9%,缓蚀性能优异。     

金属锌表面超疏水薄膜的制备及其摩擦学性能

通过简单两步法在金属锌表面构筑超疏水薄膜, 锌片首先经N,N-二甲基甲酰胺(DMF)处理在表面构筑微纳结构薄膜, 然后在表面覆盖硬脂酸薄膜以实现超疏水. 采用扫描电子显微镜, 傅里叶红外光谱仪和接触角测量仪等手段表征了超疏水表面的形成机制和表面形貌, 并利用微纳米摩擦磨损试验机研究了超疏水薄膜的减摩耐磨特性. 研究结果发现, 在锌表面形成了一层纳米棒状结构的超疏水薄膜, 水的接触角可达155^o. 超疏水薄膜具有明显的减摩和耐磨特性, 这可归因于DMF处理导致的表面微织构化效应以及脂肪酸自组装薄膜的纳米润滑效应.     

Highly sensitive interfacial fluorescence sensing of deoxyribonucleic acid based on self-assembled multilayers

Fluorescent dye Acridine Orange (AO) was indirectly assembled onto the surface of colloidal gold nanoparticles modified quartz and gold wafer, with cysteine as mediation. Strong fluorescence emission was observed from AO self-assembled multilayers. Formation of the self-assembled multilayers was confirmed and primarily characterized by electrochemical and fluorescence methods. The effect of assembling substrate on fluorescence intensity of the film was discussed. The self-assembled multilayers offer a high sensitive interfacial fluorescence sensing of deoxyribonucleic acid with the detection limit of 7.145 × 10^− 9 g L^− 1 (3 S.D./K), which was five orders of magnitude lower than that of the bulk solution-phase. The self-assembled multilayers film has higher stability and good regeneration capacity.     

聚酰亚胺膜分子自组装与激光诱导图形化学镀铜

为了摒弃化学镀铜中价格昂贵、环境污染的活化工艺,将分子自组装技术与激光诱导化学镀技术结合,在聚酰亚胺薄膜(PI)上成功实现了图形化微米级金属铜沉积:将PI薄膜通过KOH溶液进行表面水解;经离子交换和高温处理在PI表面束缚纳米银粒子,在PI表面自组装上一层十二硫醇的自组装膜;再用聚焦的激光光刻产生预期的图形,最后实施化学镀后,在PI表面上实现金属铜的图形化沉积.采用XPS,AFM,SEM,ATR-FTIR,半导体特性分析系1统和视频光学接触角测量仪等跟踪表征各过程.结果显示:沉积的铜线宽度为30μm,选择性、导电性良好,本法为化学镀技术提供一种新技术,可用于电子行业.