谭帼馨
,
谭英
,
宁成云
,
周蕾
,
黄俊鹏
,
何天瑞
,
王航
,
廖景文
,
陈晓峰
稀有金属材料与工程
通过多巴胺自聚合在碱热处理多孔钛表面构建了聚多巴胺(PDA)膜层,利用聚多巴胺自身的还原性,成功将纳米银颗粒载入聚多巴胺修饰多孔钛表面,并探讨了沉积时间对纳米银颗粒负载量的影响.利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、能谱仪(EDS)、接触角测定仪和X射线光电子能谱(XPS)对聚多巴胺修饰及其载银多孔钛表面进行表征.研究结果表明,多巴胺能够在多孔钛表面自聚合形成聚多巴胺层,保留了钛表面的多孔结构;纳米银颗粒均匀沉积在PDA修饰的多孔钛表面,随着沉积时间的增加,多孔钛表面纳米银颗粒的负载量增加.
关键词:
多孔钛
,
聚多巴胺
,
纳米银颗粒
谭帼馨
,
王航
,
宁成云
,
谭英
,
周蕾
,
廖景文
,
陈晓峰
,
于鹏
稀有金属材料与工程
通过Piranha溶液(体积比H2SO4:H2O2=7:3)处理在医用钛表面形成纳米网状结构的氧化层.利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜,对OTS膜层进行紫外光照,探讨材料亲疏水表面对电化学沉积钙磷涂层的影响.通过傅里叶变换红外谱仪(FTIR)、接触角测定仪、X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对OTS膜和钙磷涂层进行了表征和探讨.结果表明活性钛表面OTS的水接触角(109.8±2.1)°经UV辐照后降低到(63.4±1.8)°,其表面能由37.50 mJ·m2增加到45.18 mJ·m-2.通过电化学方法使钙磷沉积在活性钛、不同的Ti-OTS亲疏水表面.研究结果表明经UV辐照120 min后的Ti-OTS表面钙磷涂层更均匀有序,有望能提高植入材料的稳定性.
关键词:
钛
,
十八烷基三氯硅烷(OTS)
,
自组装
,
紫外辐射
,
电化学沉积
张文忠
,
蔡晓兰
,
胡翠
,
周蕾
,
王子阳
,
彭刚
,
郭鲤
,
朱伟
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.033
搅拌桨转速在800/1 000 r/min下,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行湿式球磨0.5和1.0h.通过激光粒度仪、XRD、TEM、Raman光谱和TG-DTA,分别对球磨后MWCNTs的结构形貌、断裂机理和缺陷进行分析.结果表明,湿式球磨0.5和1h,可以快速切断MWCNTs得到U字形端口的MWCNTs,并且其主体结构没有被破坏;相比原始MWCNTs的无定形碳含量分别增加了2.2％和1.8％.MWCNTs湿式球磨断裂机理为高速碰撞的磨球产生巨大的压强作用在MWCNTs表面使其发生轴压屈曲形变,表现为凹陷、弯曲、扭结和断裂等.微观解释为,MWCNTs受到外加压强超过极限压强时,通过改变C-C键夹角释放部分能量来保持整个体系能量的平衡.
关键词:
多壁碳纳米管
,
湿式球磨
,
断裂机理
,
缺陷
王航
,
谭帼馨
,
宁成云
,
谭英
,
周蕾
,
廖景文
,
陈伟杰
,
欧阳孔友
稀有金属材料与工程
利用自组装技术在材料表面接枝十八烷基三氯硅烷(OTS)膜,并进行紫外光照,改变材料表面疏水性质,探讨不同电化学沉积条件对钙磷涂层微观形貌及结构的影响.电化学方法可使钙磷涂层在紫外辐射下的OTS功能化钛表面可控沉积.通过X射线衍射(XRD)仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对钙磷涂层进行了表征,利用Scherrer公式对不同沉积条件下钙磷晶粒尺寸进行了探讨.结果表明:不同参数条件下钙磷涂层的微观形貌有差别,且其晶粒大小不一,尺寸范围在12.46到190.1 nm之间.研究表明OTS功能化钛表面能可控地制备均匀有序钙磷涂层,有望提高植入材料的生物相容性.
关键词:
钛
,
十八烷基三氯硅烷
,
电化学沉积
,
形貌可控
谭英
,
谭帼馨
,
宁成云
,
周蕾
,
于鹏
,
王航
,
陈晓峰
稀有金属材料与工程
通过控制双氧水/浓硫酸混合氧化液的反应配比和反应温度,在医用纯钛表面得到具有不同纳米形貌的二氧化钛凝胶层.利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测定仪对化学氧化处理后的钛表面特性进行了表征,并推导了不同纳米形貌凝胶层的构建机理.结果表明,双氧水/浓硫酸溶液处理是一个热力学控制的化学溶解与氧化的过程,随着浓硫酸含量的增加,溶液中C(H+)增大,凝胶层内TiO2的溶解速度大于溶液沉积出二氧化钛的速度,导致凝胶孔的深度增加最终形成三维网络结构;模拟体液中的矿化实验表明,化学氧化处理钛表面有利于钙磷盐的沉积.
关键词:
钛纳米形貌
,
凝胶氧化层
,
机理
,
化学氧化
王航
,
谭帼馨
,
谭英
,
周蕾
,
周凡
,
刘刚
,
陆莹
高分子材料科学与工程
交联聚乙烯(XLPE)海底电缆绝缘层在热老化过程中使用寿命会受到影响,其微观理化性质也会产生变化.通过对未运行的海底XLPE电缆绝缘层进行模拟加速热老化试验,测定其断裂伸长率保留率,结合Arrhenius公式推导出其老化寿命.并利用傅里叶变换红外光谱分析其羰基指数、差示扫描量热法分析其结晶度,探究其老化的理化性质.研究表明,其热老化寿命能达到80年,并且羰基指数随着热老化时间的延长而增大,结晶度随热老化时间延长先增大后急剧减小;随着XLPE结晶度的升高,羰基指数增加,其断裂伸长率保留率减少.
关键词:
海底电缆
,
交联聚乙烯
,
老化方程
,
热老化寿命
,
理化性质
张文忠
,
蔡晓兰
,
周蕾
,
王子阳
,
李铮
,
易峰
,
余明俊
机械工程材料
主要阐述了近年来国内外对碳纳米管(CNTs)进行短切处理的物理法(球磨法和超声波粉碎法)、化学法(液相氧化法和固相氧化法)以及联合法(电子诱导切割法、球磨液相氧化切割法和多步控制法)的研究进展;重点针对各种短切方法的基本原理作了简明的解释和比较,并对其今后的研究方向进行了展望.
关键词:
碳纳米管
,
短切
,
机械力
,
氧化腐蚀
,
超声空化
,
电子诱导
李铮
,
蔡晓兰
,
周蕾
,
易峰
,
余明俊
,
张文忠
,
郭鲤
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.08.001
采用高能球磨和冷轧工艺制备出3％（质量分数）碳纳米管增强Al5083复合材料。利用SEM，TEM观察球磨后复合粉末表面形貌，采用拉曼光谱和XRD对复合粉末和成型后的材料进行物相分析。最后测试了复合材料的力学性能。结果表明：在球磨1．5h的复合粉体中CNTs分散均匀，结构较完整，部分嵌入Al基体中并结合良好。冷压烧结并冷轧成型后的复合材料力学性能表现优异，球磨1．5h下，复合材料抗拉强度和屈服强度分别达到278MPa和247MPa，断裂延伸率为0．07，硬度HV达到95。将热不匹配模型与奥罗万模型所预测的屈服强度与实验值进行对比，结果表明CNTs／Al5083复合材料符合奥罗万机制。
关键词:
金属基复合材料
,
高能球磨
,
碳纳米管
,
冷轧
郭鲤
,
蔡晓兰
,
周蕾
,
易峰
,
李铮
机械工程材料
介绍了碳纳米管增强铝基复合材料的研究现状,通过对比不同制备工艺以及碳纳米管增强铝基复合材料的抗拉强度、硬度、伸长率等力学性能,总结了粉末冶金法、高能球磨法、热喷涂法以及其它新技术的优缺点,同时阐述了复合材料制备过程中存在的问题及解决方法;此外还介绍了碳纳米管的强化机制;最后讨论了碳纳米管增强铝基复合材料未来的发展方向和研究重点.
关键词:
碳纳米管
,
铝基复合材料
,
制备工艺
余明俊
,
蔡晓兰
,
周蕾
,
易峰
,
李铮
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201510004
采用高能球磨法制备了多壁碳纳米管与铜粉(MWCNTs/Cu)的复合粉体，随后用真空热压烧结制备了 MWCNTs/Cu 复合材料，研究了球磨搅拌轴线速度对 MWCNTs/Cu 复合粉晶粒尺寸、粉体形貌及对 MWCNTs/Cu 复合材料力学性能的影响.结果表明：随着搅拌轴线速度的增大，铜的晶粒尺寸明显减小，搅拌轴线速度为4．2/4．8 m.s－1时，其晶粒尺寸趋于稳定，为23 nm；MWCNTs/Cu 复合材料的抗拉强度和硬度先增大后减小，当搅拌轴线速度为4．2/4．8 m.s－1时，抗拉强度和硬度达到最大，分别为187．21 MPa 和166 HV；球磨后铜粉形貌由球状变为片状， MWCNTs 嵌入铜基体内，当受到外界载荷时 MWCNTs 起到承担载荷的作用，从而提高了复合材料的力学性能.
关键词:
高能球磨
,
MWCNTs/Cu 复合材料
,
晶粒尺寸
,
力学性能
