图1.(a) Ga-In二元相图以及不同相区的微观结构;(b) BMPC电阻-二元金属体积分数关系图;(c) BMPC电阻-温度关系图;(d) BMPC导体在相变时内部连接网络示意图;(e) 不同变形速率下BMPC的电阻变化;(f) BMPC在100次拉伸循环(应变350%)时的电阻变化;(g) 加热预拉伸的BMPC导体时电阻-温度曲线;(h)拉伸的BMPC管模型加热前后内部连接网络示意图;(i) Ga-In二元相图以及不同相区的微观结构;(a) BMPC初始、拉伸以及拉伸时加热状态下断层扫描图像。
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202104634
图2.(a)金属锌和镓的标准电极电位图。(b) Ga3+和Zn NPs之间反应的示意图。(c) 在不同温度下(35 °C and 0 °C)进行GRR之前(左:Zn NPs和GaCl3的浑浊悬浮液)和之后(右)的样品照片。(d)Zn和Ga3+之间不同反应时间的GRR示意图。(d)比较R6G在纳米Ga(GRR)和超声处理的Ga NPs上的拉曼增强因子。(e)用FDTD模拟的纳米Ga(GRR)的局部电场分布图。(f)纳米Ga的费米能级与R6G分子的HOMO或LUMO能级之间的PICT过程。
该项工作以封面论文发表于Materials Horizons, 课题组博士生高鑫同学为第一作者,张久洋教授为通讯作者。
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/mh/d1mh01101d
刚性转换材料(Stiffness-changing materials,SCMs)是一种能够实现在软硬状态之间进行转换的功能性材料,这种功能材料在现代技术领域占据重要地位。本工作利用液态金属(Liquid Metal,LM)的独特物理亚稳态性质(即过冷效应),来实现液态金属复合材料在软硬状态之间进行稳定可逆转换的独特性能。通过将液态金属镓填充到柔性高分子泡沫材料骨架中,制备了液态金属-高分子复合材料,该复合材料在外界刺激(即施加电压)条件下,实现了在软硬两种状态之间的稳定转换,并展现出极大的模量的变化(柔性状态的模量为65 kPa,而转换后刚性状态的模量为79 MPa,其复合材料的模量显著增大了1000倍),高于传统的SCM。更重要的是,液态金属-高分子复合材料在低电压(5 V)刺激下,其材料在软硬两种状态之间的转换过程能够在短时间(< 30 s)内完成。特别指出的是,当撤去外界刺激(外加电压)后,该液态金属-高分子复合材料能稳定地维持在某种特定状态(柔性状态或者刚性状态),有效提高了复合材料的状态稳定性。该液态金属-高分子复合材料尤其适用于在海洋环境中工作的智能设备,结合其在盐溶液中特殊的电致刚性转换性能,可用于海洋中智能设备的搭建,例如智能阀门装置以及机械爪装置等。
图3. 处于过冷状态的液态金属液滴在盐溶液中,通过外界电刺激能够快速结晶,并从液态转换成固态。将液态金属填充到柔性高分子泡沫材料骨架中,所制备的液态金属-高分子复合材料在电刺激条件下,成功实现在软硬两种状态之间的稳定转换,并展现出极大的模量的变化。
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.1c15718
以上工作获得了国家自然科学基金(21774020,52173249)的支持。
近日,中国科学技术大学俞书宏院士/高怀岭团队,通过借鉴珍珠母的“砖-泥”层状结构优势,提出了一种双层仿珍珠母结构设计的新策略。研究人员以其前期开发的具有优异力学性能和紫外屏蔽功能,且可宏量制备的高质量云母纳米片为构筑基元(Nat. Commun. 2018, 9, 2974),与聚酰亚胺前驱体混合后,借助喷涂与热固化联用法制得了具有双层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜,通过改变组分配比,使所得复合膜的顶层具有更致密的云母纳米片(图1)。这种独特的结构设计有效地提升了聚酰亚胺薄膜的力学性能和抗原子氧性能。 图1 双层聚酰亚胺-云母复合膜的制备和结构表征 研究表明,所得复合膜的拉伸强度、杨氏模量和表面硬度分别为125 MPa、2.2 GPa和0.37 GPa,比纯聚酰亚胺膜分别高出45%、100%和68%。由于独特的双层类珍珠母结构以及云母纳米片的固有性能优势,所得双层聚酰亚胺-云母复合膜表现出更优越的原子氧耐受性(侵蚀率≈0.17×10-24 cm-3 atoms-1)(图2)、抗紫外线老化性(313 nm)和高温稳定性(380 °C),这些性能明显优于纯聚酰亚胺薄膜、单层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母复合膜和先前报道的聚酰亚胺基复合材料(图3)。 图2 双层聚酰亚胺-云母复合膜的原子氧耐受性测试 图3 双层聚酰亚胺-云母复合膜在模拟的近地轨道环境中的稳定性 由此可见,这种具有双层类珍珠母结构的聚酰亚胺-云母纳米复合膜有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料,从而作为一种有效的新型航天器外层防护材料,以用于低轨道环境。该工作提出的独特双层仿珍珠母结构设计策略也为设计构筑其他高性能纳米复合材料提供了新思路。 相关成果以“Double-layer nacre-inspired polyimide-mica nanocomposite films with excellent mechanical stability for LEO environmental conditions”为题,发表在11月22日出版的《先进材料》上(Advanced Materials 2021, DOI: 10.1002/adma.202105299)。第一作者为特任副研究员潘晓锋和博士生伍鲍,通讯作者为俞书宏院士和其团队的高怀岭副研究员。 原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202105299
等离子表面处理器由等离子发生器,气体输送管路及等离子喷头等部分组成,等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生低温等离子体,借助压缩空气将等离子喷向工件表面,当等离子体和被处理物体表面相遇时,产生了物体变化和化学反应。表面得到了清洁,去除了碳化氢类污物,如油脂,辅助添加剂等,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团(羟基、羧基),这些基团对各类涂敷材料具有促进其粘合的作用,在粘合和油漆应用时得到了优化。在同样效果下,应用等离子体处理表面可以得到非常薄的高张力涂层表面,有利于粘结、涂覆和印刷。不需其他机器、化学处理等强烈作用成份来增加粘合性。
等离子表面处理在印刷包装行业
1.解决覆膜开胶问题
2.解决UV,上光油开胶问题
3.饮料瓶,果酱瓶粘帖封签,满足牢固及可靠性
等离子表面处理在汽车及船舶制造领域
1. 汽车密封条粘接表面处理,粘接更紧密,隔音,防尘
2. 汽车车灯粘接工艺中应用,粘接牢固,防尘,防潮
3. 汽车内饰表面喷涂,印刷前处理,不褪色,不掉漆
4. 汽车刹车片、油封、保险杠涂装前处理,粘接无缝
5. 船舶制造各材料粘接前处理,粘接完美
等离子表面处理在陶瓷表面
1.陶瓷涂层前处理,不用底涂,涂层牢固
2.陶瓷上釉前处理,附着力增强
线缆工业等离子表面处理
1. 特种线缆印字,喷码印字效果好
2. 光缆印字,牢度可与激光标识相媲美
3. 交纤印字,印字清晰耐磨
等离子在医疗生物材料中的应用
1. 人体植入材料的表面处理,满足相容性
2. 医疗耗材的亲水处理
3. 医疗设备消毒处理
4. 医疗导管表面处理后的粘接,粘结更加牢固
等离子在纺织印染工业中的应用
1. 纤维素纤维处理,提高染色性能上染率
2. 蛋白质纤维处理,增加亲水性,吸附性
3. 合成纤维处理,增加吸湿性,去静电
等离子在塑料表面处理
1. 管材表面处理,增加印字的附着力
2. 玩具表面处理,有利粘接,印刷等
3. 饮料瓶盖,化妆品表面印刷,粘接
4. 日用品及家用电器等离子处理
5. 鞋子粘接前处理,保证牢固不开胶
数码产品等离子表面处理
1. 手机、笔记本外壳粘接,外壳不掉漆,文字不褪色
2. 手机按键和笔记本键盘粘接,键盘文字不掉漆
3. 手机壳和笔记本外壳的涂装,不掉漆
4. LCD柔性薄膜电路贴合,贴合更牢固
5. 元件绑定前处理,保证粘合牢固
橡塑行业表面处理
1. 能够进行印刷、粘合、涂覆等操作
玻璃产品粘接前的等离子处理
1. 挡风玻璃粘接前处理,粘接更防潮,隔音
2. 实验室细菌培养皿亲水,附着力处理,细菌生产均匀
3. 显示屏粘接前处理
等离子金属表面改性
1. 提高金属表面的附着力
2. 提高金属表面抗腐蚀能力
3. 提高金属的硬度和磨损特性
日用品及家用电器等离子处理
1. 涂层前表面处理,涂层更牢固
2. 印字前表面处理,印字不脱落
3. 粘接前表面处理,粘接稳定
4. 高档家具表面处理,不用打磨,直接刷漆,不掉漆
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图1 含有CNC的类双曲面3D结构的制备过程。 近日,德国哥廷根大学张凯教授课题组通过“拉伸-松弛-干燥”动态共价水凝胶的方式制备了具有类似双曲面的中空三维复杂结构(图1)。这种方法的特点是CNC在里面是有取向的,且曲面具有连续性:基于机械拉伸和空气干燥过程,动态水凝胶中的CNC可以单轴排列;除了力学增强之外,还提供额外的光学双折射现象(图2);所获得的类双曲面结构参数可由原始水凝胶的形态和机械拉伸的条件控制;类双曲面结构的表面可以通过空气干燥过程进一步优化,从而获得光滑、连续和弯曲的表面。更为重要的是,研究发现这种3D形状结构的机械性能不仅依赖于CNC的有序排列,而且与结构固有的几何形状有很大关系(图3)。这些结果将为设计和制造具有固定形态、力学性能和功能的先进材料提供新的视角。 图2 类双曲面3D结构的光学性质。 图3 类双曲面3D结构的力学性能测试 课题组自2019年以来,通过“拉伸-松弛-干燥”动态共价水凝胶的方法,取得了一系列研究进展,使分散在动态共价水凝胶中的棒状纳米材料实现了有序排布,成功制备了多维度双折射材料(ACS Nano 2019,13,3867-3874)。进一步通过模块化设计实现了更广阔、灵活的颜色调控方式,并成功将其用于光学防伪材料(Adv. Optical Mater. 2020,8,2000547),另外,课题组通过同时排布纤维素纳米晶和金纳米棒,集合了双折射效应和表面等离子效应两种特异性光学机制,从而实现了更广的颜色调控(ACS Nano 2020, 14, 12, 16832–16839)。 本研究相关成果以“3D Hollow Xerogels with Ordered Cellulose Nanocrystals for Tailored Mechanical Properties”为题发表在近期的《Small》上。论文第一作者为Yang Yang、Heqin Huang博士,第二作者为Dan Xu博士研究生,通讯作者为德国哥廷根大学张凯教授。 原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202104702
3740产品特点:
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3740应用领域:
……
产品服务支持:
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Structures 0.5 μmL/S (T 1.1μm) Structures up to 1.0 μm(T 1.8μm) Grating period about 300nm |
近日,华中科技大学周印华教授课题组通过离子交换策略,开发了一系列功函数在4.1-5.0 eV的导电聚合物材料PEDOT:PSS-M(PEDOT:PSS为聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸,M为一价阳离子)。其中PEDOT:PSS-TBA(TBA为四丁基铵)功函数约为4.1-4.2 eV,通过添加剂乙二醇处理后,电导率约为300 S/cm。该材料在空气、热、等离子体以及醇溶剂环境下均表现出优异的稳定性。基于PEDOT:PSS-TBA电子传输层的有机太阳能电池器件表现出与参比器件相当的效率,展现了良好的电子提取以及传输的能力。同时在光照144 h后,器件性能仍保持初始性能的83%(参比器件为51%)。 进一步,基于高电导率的hc-PEDOT:PSS-TBA低功函电极,采用全溶液加工工艺制备了结构简化(三层膜结构:hc-PEDOT:PSS-TBA/有机活性层/PEDOT:PSS)的有机太阳能电池器件,表明了所开发的低功函电极材料PEDOT:PSS-TBA在印刷光电子器件中具有良好的前景,也表明离子交换策略实现PEDOT:PSS功函调控的有效性。 图1. (a)溶液和(b)薄膜状态下离子交换示意图。(c)PEDOT:PSS-M功函数与阳离子M半径之间的关系 图2. 低功函PEDOT:PSS-TBA在:(a)空气,(b)等离子体,(c)热以及(d)醇溶剂环境下的稳定性测试。PEDOT:PSS/PEI为经PEI表面修饰的PEDOT:PSS。 图3. 基于PEDOT:PSS-TBA电子传输层的有机太阳能电池:(a)器件性能以及(b)光照稳定性。(c)基于低功函电极PEDOT:PSS-TBA所制备的三层膜结构的有机太阳能电池结构及器件性能。 以上成果发表在Advanced Functional Materials(Adv. Funct. Mater. 2021, 2107250)上。论文第一作者为华中科技大学光电国家研究中心博士后刘铁峰,通讯作者为周印华教授。该工作得到了国家自然科学金委项目和华中科技大学自主创新基金的资助。 论文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202107250