AZ31镁合金微弧氧化与有机镀膜的复合表面改性及功能特性

采用微弧氧化与有机镀膜技术对AZ31镁合金进行复合表面改性,分别对微弧氧化膜的形成过程及表面特征、微弧氧化膜表面有机镀膜过程、微弧氧化膜与复合膜的润湿性及耐腐蚀性进行研究.结果表明镁合金经微弧氧化改性后,由于表面具有微纳多孔粗糙结构,同时具有较高的表面自由能和极性分量,与蒸馏水接触时存在较强的范德华力和毛细管吸附力,且对强极性水分子具有很强的相溶性,使其蒸馏水的静态接触角接近0°,表现为超亲水特性;而微弧氧化膜表面再经有机镀膜复合改性后,具有较低的表面自由能,对强极性水分子具有一定的排斥作用,使其静态接触角达到113.7°,表现为疏水特性;微弧氧化膜经有机镀膜表面改性后,耐腐蚀性能明显改善,疏水复合膜层在0.1mol/LNaCl溶液中,与基体相比,其动电位极化腐蚀电流密度减小3个数量级,而电化学阻抗提高3个数量级,表现为类似纯电容行为.     

模具材料的表面改性和组织性能分析

以3Cr2W8V模具钢为研究对象,通过表面镀膜和电子束表面合金化处理的方法对模具钢进行了表面改性研究,分析了镀Ti膜、镀CrN膜和镀TiN膜后材料的表面组织形貌和性能随电子束改性参数的变化。研究结果表明,对模具钢进行表面合金化的电子束改性可以极大提高和改善表面组织结构和性能。     

铜合金表面处理技术进展

综述了铜合金表面处理方法的研究现状,主要介绍了电镀、化学镀、热喷涂、化学气相沉积、堆焊、铸渗法、氧化膜、金属着色及溶胶-凝胶等表面涂覆技术及渗硼、多元共渗、等离子扩渗处理（PDT）及高能束激光改性等表面改性方法的研究现状,展望了铜合金表面处理技术的发展趋势。     

铜合金表面处理技术进展

综述了铜合金表面处理方法的研究现状,主要介绍了电镀、化学镀、热喷涂、化学气相沉积、堆焊、铸渗法、氧化膜、金属着色及溶胶-凝胶等表面涂覆技术及渗硼、多元共渗、等离子扩渗处理（PDT）及高能束激光改性等表面改性方法的研究现状,展望了铜合金表面处理技术的发展趋势。     

镁合金表面改性技术的研究现状及趋势

简要论述了能有效提高镁合金耐蚀性能的表面改性技术的研究现状及各自的优缺点,包括化学转化膜、阳极氧化、微弧氧化、激光表面处理、化学镀镍及机械研磨化学镀。机械研磨化学镀是一种提高镁合金耐蚀性的最有效的方法,将成为镁合金表面改性技术的一个重要发展方向。     

锆合金表面改性研究进展

综述了目前锆合金表面改性方面研究的进展状况。主要对表面预膜、离子注入和激光表面处理等3种方法进行总结。其中表面预膜主要简介了高压釜预膜、表面镀膜和阳极氧化等3种方法的研究现状：离子注入方面介绍了Y，La，Nb等离子注入对锆合金的改性效果及其原理；激光表面处理方面介绍了激光表面熔覆和激光表面合金化2种方法在锆合金表面改性方面的研究进展。     

镁合金材料表面处理技术研究新动态

对镁合金材料近年来在表面微弧氧化、表面超疏水膜层、激光表面改性以及溶胶-凝胶涂层四个方面的研究动态进行了简要综述。镁合金材料采用双极性和混合(单极和双极的组合)电流模式微弧氧化处理的膜层生长速率较快,膜层更致密且硬度更高,膜层的耐磨性和耐腐蚀性能更好。在高浓度苛性碱为主的强碱性溶液中添加适量的添加剂,经短时间(~3 min)微弧氧化处理,即可获得中性盐雾试验达200 h以上的致密耐腐蚀膜层。采用水热法、电化学刻蚀、微弧氧化和电沉积等方法,可在镁合金材料表面形成具有微纳米多级结构的粗糙表面,再用低表面能物质对粗糙表面进行修饰,可在镁合金表面获得超疏水膜层,从而提高镁合金的耐腐蚀性能。镁合金材料激光表面改性处理可改善其表面成分,细化晶粒,使组成相分布更均匀以及提高表层的固溶度极限,从而提高镁合金材料的耐腐性能、摩擦磨损抗力和疲劳强度。溶胶-凝胶有机/无机杂化涂层与镁合金基材良好的附着力,不仅可提高镁合金的耐腐蚀性能,还可以使镁合金具有抗氧化、耐磨损、防水性以及其他性能。     

变形镁合金表面改性的新技术

简述了对变形镁合金进行改性的必要性。对变形镁合金进行表面改性的方法包括激光熔敷、热喷涂、电化学方法、转化膜、液相/气相沉积、涂装和离子注入。对变形镁合金表面的热喷涂包括火焰喷涂和等离子喷涂;电化学方法包括微弧氧化和阳极氧化法;制备转化膜的方法包括化学镀、磷化和溶胶—凝胶法;离子注入包括高温金属离子注入和等离子体注入。指出应该加强对实际的变形镁合金构件的表面改性技术的开发,尤其是对试样研究较多的微弧氧化法、阳极氧化法和磷化。     

SnO2表面改性对Ag/SnO2复合粉末烧结组织及性能的影响

采用沉积法和蒸发法分别对SnO2粉末进行WO3、Bi2O3 CuO表面改性处理,并用化学镀方法制备Ag/SnO2复合粉末.通过粉末冶金的方法对Ag/SnO2复合粉末进行烧结实验,并通过光学显微镜、扫描电镜观察烧结体的金相组织及复合粉末的形貌,对SnO2表面改性方法及添加剂种类对Ag/SnO2烧结性能和组织的影响进行了研究.结果表明:沉积法改性使烧结体组织中的SnO2分布更均匀,且能明显提高烧结体Ag/SnO2的致密度.Bi2O3 -CuO改性可消除SnO2的网络状分布,而WO3改性则显著改善电弧侵蚀后的表面组织.     

镍钛合金光催化高级氧化表面改性与生物相容性

在UV/H2O2光催化体系中,通过高级氧化法在NiTi SMA表面生成贫Ni的Ti氧化膜.通过亲水性试验、血小板黏附试验以及MTT细胞毒性试验对改性后试样的生物相容性进行了系统的评价,研究发现改性后试样的亲水性得到明显改善.表面血小板黏附数量减少,变形和团聚现象得到抑制,形成血栓的可能性降低,血液相容性得到提高.改性后试样的细胞相对增殖率(RGR)高于化学抛光的试样,试样周围细胞分裂增生良好,与材料边缘结合自然,改性处理同样提高了试样的细胞相容性.结果表明光催化高级氧化是提高NiTi SMA生物相容性的一种有效方法.     

PBO纤维表面改性处理的研究进展

聚对苯撑苯并二噁唑(PBO)纤维因其比强度高、比模量高、耐热性好、阻燃性好以及优异的介电性能,现已在安全防护、建筑汽车等领域得到广泛应用。由于PBO纤维表面光滑、化学惰性,导致其与基体树脂界面结合差,进一步影响复合材料的整体性能,这大大限制了PBO纤维优异综合性能的发挥,所以对PBO纤维表面进行改性处理显得尤为重要。介绍了近年来国内外针对PBO纤维不同表面改性方法及对应复合材料性能改善程度的研究进展,从PBO纤维改性方法的分类入手,阐述了各种方法的基本原理。通过对这些处理方法的比较,阐述了国内PBO纤维表面改性的研究进展,指出了国内外在PBO纤维表面改性处理上的差距,为未来的发展方向提供了参考。PBO纤维表面改性方法包括化学刻蚀法、等离子体处理、表面涂层法、化学接枝法、紫外刻蚀法、上浆剂处理等。各种改性技术各有利弊,在选择改性方法时,理应考虑达到工艺快捷有效、经济环保和无损纤维性能等指标。未来,在PBO纤维表面改性的处理方法领域,将逐步向绿色环保的上浆剂处理方向发展。     

Mechano-activated surface modification of calcium carbonate in wet stirred mill and its properties

Surface modification of calcium carbonate particles using sodium stearate（SDS） as a modification agent incorporated with the simultaneous wet ultra-fine grinding in the laboratory stirred mill was investigated. The physical properties and application properties of modified calcium carbonate were measured and evaluated. The action mechanism between SDS and calcium carbonate in the modification was studied by infi＇ared spectrometry（IR） and X-ray photoelectron energy spectroscopy（XPS）. The results indicate that the crushing mechanic force intensity can obviously influence the modification effect of calcium carbonate because of mechano-chemical effect. The hydrophilic surface of calcium carbonate is turned into hydrophobic after modification. The properties of polyethylene（PE） filled by modified calcium carbonate powder is markedly improved. And the adsorption of SDS could occur by chemical reaction with calcium carbonate surface.     

阳极氧化铝膜的表面接枝改性及润湿行为

目的通过对阳极氧化铝膜(AAO)表面化学接枝甲基丙烯酸甲酯,改变其表面的粗糙度和分子结构,从而实现AAO膜表面润湿行为的可控。方法采用二步阳极氧化法制备六方柱形的多孔AAO膜,结构高度有序,并对AAO膜表面进行硅烷化(KH-570)处理,采用活性聚合的方法在其表面接枝上甲基丙烯酸甲酯。采用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)和接触角测定仪对AAO膜及改性后的AAO膜进行了结构表征和润湿行为研究。探讨了阳极氧化的工艺条件及接枝甲基丙烯酸甲酯对AAO膜的形貌和润湿性能的影响。结果 AAO膜孔径在100 nm左右,六边形孔洞分布均匀,并且六边形孔洞垂直于AAO膜表面,孔洞与孔洞平行,通过对其表面接枝甲基丙烯酸甲酯,使得AAO膜的表面水接触角先增大后减小。结论 AAO膜表面的润湿行为,可以通过AAO膜表面化学改性和表面粗糙度共同作用而得以调控。     

钛酸酯偶联剂表面改性纳米氢氧化铝阻燃剂的工艺

目的以化学键合法替代传统物理包覆法改性纳米氢氧化铝(Nano-ATH)阻燃剂,改善其在有机高聚物中的分散稳定性和相容性。方法以钛酸酯偶联剂UP-311湿法表面改性Nano-ATH,运用正交实验的方法,研究改性剂用量、改性温度、改性时间对Nano-ATH粒径的影响,并通过红外光谱、粒度及Zeta电位等分析手段对最佳改性条件下制备的Nano-ATH的改性效果进行评价。结果最佳改性条件为:改性剂用量3%(占Nano-ATH质量的百分比),改性温度75℃,改性时间30 min,钛酸酯偶联剂与Nano-ATH以化学键结合。结论 Nano-ATH的表面性能由亲水疏油变为亲油疏水,达到了对Nano-ATH阻燃剂改性修饰的目的。     

TREATMENT OF METALS, POLYMER FILMS, AND FABRICS WITH A ONE ATMOSPHERE UNIFORM GLOW DISCHARGE PLASMA (OAUGDP) FOR INCREASED SURFACE ENERGY AND DIRECTIONAL ETCHING

1. IntroductionUntil recently plasma processing procedures that use glow discharges fOr sterilization,deposition and etching of thin films, increasing the surface energy of materials, and otheraPplications have been conducted under vacuum at pressures below 10 Torr, where stablepla8mas are easily generatedI1l2]. This has tended to limit such plasma processing tohigh value workpieces, as the re8ult of the large caPital cost of vacuum systems and theproduction constraillts imposed by batch pro…     

Effect of plasma electrolytic oxidation coating on joining metal to plastic

Abstract

Joining of magnesium alloy to polyethylene without adhesive using a newly developed friction lap welding technology was investigated. The polyethylene and magnesium alloy were hard to be joined together without surface premodification due to the lack of polar groups on polyethylene surfaces. Strong hybrid joints were achieved after the polyethylene was treated by corona discharge, and the magnesium alloy was subjected to plasma electrolytic oxidation treatment. Scanning electron microscope and high resolution transmission electron microscope observations demonstrated that the high joining strength was attributed to the development of both chemical bonds at the interface and micromechanical interlocking.     

钛合金表面主−被动抑菌改性方法研究进展

钛合金材料具有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性和生物相容性,被广泛用于医疗领域,特别是可植入器械。医疗器械的型号多样、结构复杂、局部尺寸较小,且在使用过程中会接触多种媒介,极易黏附污渍,导致微生物的聚集,引发器械感染,安全、可靠的医疗器械是提高救治效率的关键。从细菌生长机制出发,将现有金属材料表面抑菌改性方法归纳为两大类:依靠抗菌涂层主动杀菌的改性方式和控制表面润湿性的被动抑制细菌黏附的改性方式。采用主动改性方式,虽然能从根本上杀死细菌,但是在实际应用中这些杀菌剂存在耐药性、成本高、生物毒性等问题。被动改性方式无法直接杀死细菌,一旦表面被细菌定植,就会失去抑菌效果。为了实现医疗器械表面高效、长时、安全的清洁,研究者提出主–被动协同抑菌改性方法,将化学杀菌方法与抗黏附抑菌方法相结合,充分发挥2种方法的优势,这是未来研究的重点。     

The effect of gamma irradiation on electret properties of polyethylene

The paper describes the electret properties of low-density polyethylene and the effect of gamma irradiation on them. It is shown that the thicker polyethylene film the more stable the surface potential, electric field strength, and effective surface charge density values. The negative impact of gamma-radiation on the electret properties of the films that is caused by the release of the injected charge carriers from the traps due to clearing the energy barrier thanks to radiation energy is revealed. Irradiated polyethylene films, in turn, are polarized badly in a corona discharge because of the oxygen-containing groups on the surface formed during gamma-irradiation that act as charge carrier traps with low capture energy. It was found that the formation of cross bonds in the bulk of the polymer and carbonyl groups on its surface slightly raises the degree of crystallinity and the specific volume resistivity and decreases the specific surface resistivity.     

氧化石墨烯化学接枝提高纳米银的负载效果

目的 分别使用酰氯法和氨基开环法接枝修饰氧化石墨烯(GO),利用接枝分子的"锚定效应"提高纳米银颗粒在GO表面的分散效果.方法 先对GO-Cl-DA(GO经酰氯化后接枝对苯二胺)和GO-DA(采用"一锅法"对GO和对苯二胺直接混合接枝)进行比较,之后又比较了先接枝后沉积纳米粒子(两步法)和接枝/沉积同时进行(一步法)得到的杂化材料.采用红外光谱、X射线衍射谱、X射线光电子能谱和热失重曲线等,分析了材料的组成、热稳定性、接枝方式、银纳米颗粒的负载效果等.结果 在氨基与环氧基开环反应或酰胺键的作用下,对苯二胺分子能有效地接枝在GO表面,其中,"一锅法"(即氨基开环法)的接枝效率较高,操作简便.在沉积银的过程中,两步法对基底还原程度更彻底,纳米银的负载量从一步法的1.01％(原子数分数)提高到了7.22％,且分散性更好,并由此提出了接枝小分子对纳米颗粒的锚定效应.结论 含有氨基的分子对氧化石墨烯进行修饰时,采用氨基开环法既简单,又高效,接枝分子通过锚定效应改善原位沉积的无机纳米粒子,可获得负载效果优异的杂化材料.     

Influence of twist and filament location in a yarn on effectiveness of atmospheric pressure plasma jet treatment of filament yarns

A twist free polyethylene terephthalate (PET) filament tow and ultrahigh modulus polyethylene (UHMPE) filament tows with 0, 1, 2, and 3 twist/cm are used as model systems to investigate the penetration of atmospheric pressure plasma jet modification effects through a single yarn. The change in surface wettability is determined using static contact angle measurements. Morphological and chemical changes on the fiber surface are characterized by scanning electron microscopy and X-ray photoelectron microscopy. The adhesion improvement is analyzed by micro-bond pullout test. For the PET filament tow, the fibers from the middle layer tend to have poorer treatment effect than those from the top and the bottom layers in terms of surface roughness, wettability and surface chemical composition change. For the UHMPE yarns, as the twist level increases, the plasma treatment is less effective in improving the fiber surface chemical composition, wettability and interfacial shear strength to epoxy due to the tightened yarn structure.