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激光加工结合自组装制备铝合金超疏水表面

李杰 , 刘玉德 , 高东明 , 黄雅婷 , 张会臣

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2015.06.07

通过激光加工在铝合金表面构造出具有规则结构的微米级纹理结构,再利用5种有机硅烷试剂分别对该表面进行修饰改性,以期制备得到超疏水表面.采用三维形貌仪、扫描电镜、接触角测量仪等评价制备表面的形貌结构和润湿性.结果表明,试样表面的微米级纹理结构和自组装分子膜均对试样的润湿性具有重要影响;不同有机硅烷改性修饰微米级纹理结构后的表面对水接触角存在明显差异,最大接触角可达160°.制备的超疏水表面对不同pH值的水滴均呈现超疏水性,且在大气环境下具有较好的耐久性.

关键词: 铝合金 , 激光加工 , 自组装 , 接触角 , 超疏水表面

基于微/纳二元结构镁合金超疏水膜层的制备

李杰 , 刘玉德 , 黄雅婷 , 高东明 , 张会臣 , 栗苗苗

中国有色金属学报

利用微弧氧化技术在镁合金表面制备微米级粗糙结构,采用环氧树脂溶液和纳米二氧化硅分散液对该表面进行涂覆处理,再利用全氟硅烷改性,制备得到具有超疏水性的复合膜层.采用扫描电镜、X射线衍射仪、接触角测量仪、高速摄影系统和电化学工作站评价膜层的形貌结构、润湿性和耐蚀性.结果表明:微弧氧化层所具有的微米级结构和纳米二氧化硅颗粒组成的微/纳二元粗糙结构对疏水性的提高具有重要作用;复合膜层表面的接触角随二氧化硅分散液浓度的提高呈现先增加后减小的趋势,并最终逐渐稳定在150°左右;当二氧化硅分散液溶度为10g/L时,复合表面的接触角最大可达161°.同时该表面对水滴呈现低黏附特性.动电位极化曲线表明:与镁合金基底相比,微弧氧化层和复合膜层的耐蚀性提高2～3个数量级.

关键词: 镁合金 , 超疏水 , 微弧氧化 , 纳米二氧化硅 , 微/纳二元结构

粘附性具有可控响应性的智能超疏水表面研究进展

李杰 , 刘玉德 , 高东明 , 黄雅婷 , 张会臣

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅰ).001

具有特殊粘附性的超疏水表面因其广阔的应用前景而引起人们的极大关注。讨论了表面形貌和表面化学组成对超疏水表面粘附性的影响及超疏水表面粘附性的评价标准，综述了近年来粘附性具有可控响应性的超疏水表面的研究进展，并对超疏水表面粘附性的研究进行了总结和展望。

关键词: 超疏水 , 粘附性 , 表面形貌 , 化学组成 , 响应性

稀土在燃料电池中应用的最新研究进展

蒋柏泉 , 刘玉德 , 胥永 , 余晓英

稀土 doi:10.3969/j.issn.1004-0277.2007.01.023

燃料电池具有能量转化率高、环境污染小、噪声低、灵活性大、使用寿命长等诸多优点,在电动汽车、潜艇、航天、洁净电站、移动电源等各个领域具有广阔的应用前景.稀土元素因其特殊的物理和化学性质,在改进和提高燃料电池性能等方面具有潜在的应用前景.本文较全面综述报道了近五年来国内外稀土在固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)中应用的最新研究进展.

关键词: 稀土 , 燃料电池 , 固体氧化物 , 质子交换 , 熔融碳酸盐

芳纶纤维复合材料切削加工研究进展

石文天 , 刘玉德 , 张永安 , 张加波 , 刘汉良

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.01.005

随着芳纶纤维复合材料的应用日益广泛,不仅需要进行成形加工,还需要二次加工以保证后续精确配合、连接和装配的需要,这就对加工精度、效率和成本提出了相应要求. 二次加工多用切削加工,易出现翻边、分层、拉毛、抽丝、烧焦等加工缺陷,限制了该材料的进一步应用. 为拓展其用途,迫切需要全面展开芳纶纤维复合材料的二次加工技术研究. 阐述了芳纶纤维复合材料的组成、结构、性能特点和应用领域,并以此为依据论证了芳纶纤维复合材料的切削性能,分析了加工缺陷产生的原因. 综述了国内外芳纶纤维复合材料的二次加工现状,阐述了其加工机理和实验研究进展,包括芳纶纤维复合材料的典型加工工艺(如切削加工、铣磨、激光、超声、水射流等),以及对于切削力、表面质量、刀具磨损、切削变形、加工缺陷等方面的研究. 切削加工是实现芳纶纤维复合材料二次加工的成熟、高效方法,迫切需要开展一系列切削机理和试验研究.

关键词: 芳纶纤维 , 芳纶纤维复合材料 , 加工缺陷 , 切削加工 , 切削机理

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