表面改性技术综述

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聚合物表面改性方法综述

聚合物表面改性方法综述聚合物表面改性方法综述摘要：由于聚合物表面化学能低、化学惰性等因素，其使用时需要进行表面改性。

本文综述了聚合物表面改性的方法（化学处理、低温等离子处理、表面接枝处理、电晕放电处理、光化学改性和离子注入改性），并对其改性机理及应用研究进展进行了说明。

关键词：聚合物，表面，改性方法高聚物表面因表面能低、化学惰性、表面污染及存在弱边界层等原因，往往难以润湿和粘合。

因此，常常要对高聚物进行表面处理。

表面处理的目的就是改变表面化学组成，增加表面能，改善结晶形态和表面的几何性质，清除杂质或脆弱的边界层等，以提高聚合物表面的润湿性和粘结性等。

高聚物的表面改性方法有多种，如电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。

这些方法一般只引起10nm～100μm 厚的表面层的物理或化学变化，对整体性质影响较小。

高聚物表面处理后的表面层化学、物理结构发生了变化，但是由于表面层很薄，对表面层变化的表征往往比较困难，表面物理性能一般通过接触角和表面能的测试进行表征，表面的形貌可用电镜进行观察，表面化学组成可由ESCA(光电子能谱)表征。

表面处理的效果往往由材料使用的性能直接评估，例如粘接强度的提高，印刷性能的改进，染色性的改善等等。

目前，聚合物改性方法主要有：化学处理、低温等离子处理、表面接枝、电晕放电处理和热处理等方法。

本文综述了上述聚合物表面方法的研究进展。

1.化学处理化学处理是用化学试剂浸洗高聚物, 使其表面发生化学的和物理的变化。

其研究进展如下：1.1溶液氧化法溶液氧化法是一种应用时间较长的处理方法，由于其简便易行，以处理形状复杂的部件，且条件易于控制，一直受到广泛关注。

溶液氧化法对聚合物表面改性影响较大的因素主要是化学氧化剂的种类及配方、处理时间、处理温度。

常用的氧化体系有:氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。

生物医用材料表面改性技术综述

生物医用材料表面改性技术综述随着医疗技术的发展和生物医用材料的广泛应用，生物医用材料表面改性技术越来越受到关注。

在生物医学领域，生物医用材料的表面改性技术可以有效地改善材料的性能，提高其生物相容性和生物亲和力，减少材料与生物组织之间的反应和排斥，提高其临床应用效果。

本文将综述生物医用材料表面改性技术的原理、分类以及应用现状。

一、生物医用材料表面改性技术原理生物医用材料表面改性技术的原理主要是通过对生物医用材料的表面进行化学或物理方法的改变，来实现对材料表面性质的调控，从而使其更加适合医学应用。

表面改性技术的主要作用是改进材料表面的形态结构、表面粗糙度、表面化学组成和表面能，以达到改善生物相容性和生物亲和力的目的。

二、生物医用材料表面改性技术分类1、化学改性技术化学改性技术是将生物医用材料表面进行化学修饰，使其呈现出希望的生物相容性和生物亲和性。

化学改性技术主要包括表面活性剂改性、胶原蛋白覆盖、化学交联和生物活性物质的掺杂等。

表面活性剂改性技术是利用表面活性剂的表面作用力将化合物吸附在表面上，从而改变表面化学性质的方法。

该技术可以改变表面能和表面化学成分，这样就可以增加材料表面的吸附能力和亲水性等，从而促进细胞黏附和增强生物相容性。

胶原蛋白覆盖是指用高分子胶原蛋白在生物医用材料表面覆盖一层胶原蛋白，从而提高其生物相容性和生物亲和力。

胶原蛋白具有良好的生物活性和生物亲和力，可以与细胞黏附，具有很好的生物相容性。

化学交联技术是指通过交联剂将分子或者高聚物与生物医用材料表面共价结合来实现改性。

这种方法可以改变生物医用材料表面的物化性质，从而达到改善其生物相容性和生物亲和力。

2、物理改性技术物理改性技术是改变生物医用材料表面性质，通过物理手段实现。

物理改性技术的方法较多，如电化学处理、离子注入、高压氧气等等。

这些方法可以改变材料表面的形态结构、表面粗糙度和表面能，从而提高其生物相容性和生物亲和力。

3、微纳米技术微纳米技术是利用微纳米技术制造出微米或纳米级别的表面纹理或其它结构，从而改变生物医用材料表面特性的方法。

燃料电池金属双极板表面改性技术综述

燃料电池金属双极板表面改性技术综述
张玉坤;徐斌
【期刊名称】《有色金属加工》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】文章从耐腐蚀性、导电性的角度,概述了燃料电池金属双极板的性能要求、表面改性涂层材料和改性加工方式,重点介绍了不同涂层材料表面改性的特点,及对
金属双极板性能的影响,为燃料电池双极板的后续发展提供参考。

【总页数】8页(P9-15)
【作者】张玉坤;徐斌
【作者单位】广汽丰田汽车有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM912;U469.72
【相关文献】
1.质子交换膜燃料电池用金属双极板表面改性的研究进展
2.燃料电池钛基金属双极板的表面改性
3.质子交换膜燃料电池金属双极板表面改性研究进展
4.质子交换膜
燃料电池金属双极板表面改性涂层研究进展5.质子交换膜燃料电池金属双极板表
面改性研究进展
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复合材料表面处理方法综述

复合材料表面处理方法综述专业：材料科学与工程学号：2012000186姓名：杨彪摘要：界面是复合材料极为重要的微观结构,它作为增强体与基体连接的“桥梁”，对复合材料的物理机械性能有至关重要的影响。

复合材料的界面层及其优化设计，即复合材料界面工程，是复合材料研究的一个重要领域。

界面问题，在复合材料制备中起很大的作用，界面结合的好坏，直接影响复合材料的整体性能。

现针对国内外增强树脂用玻璃纤维、碳纤维以及芳纶纤维的表面处理方法，以强调界面问题的重要性。

关键词：界面，玻璃纤维，碳纤维，芳纶纤维Abstract：The interface is the microscopic structure of the composite material is extremely important, as a "bridge" to enhance and matrix connected, have a crucial impact on the physical and mechanical properties of the composites. The composite interface layer and its optimized design, the composite interface engineering, is an important area of research in the composite. Interface problems play a significant role in the preparation of composite materials, the interface combine the good and bad, a direct impact on the overall performance of the composite material. Now for domestic and reinforced resin with glass fibers, carbon fibers and aramid fibers of the surface treatment method, emphasizing the importance of the problem of the interface. Keywords: interface, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber1 前言界面是复合材料极为重要的微观结构，它作为增强体与基体连接的“桥梁”，对复合材料的物理机械性能有重要的影响[1]。

生物医用材料表面改性综述

内皮细胞均匀覆盖血管内腔良好抗凝血效果。
•表面孔径降低为10～30um 内皮细胞部分覆盖
抗凝血效果降低。但是内表面多孔人工血管长期使用时易于破损、失效率较高，这个问题还有待解决。
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控制材料表面的粗糙化主要有以下方法：
1) 用精密的机械加工方法在材料表面加工出约 500um尺寸的螺线、台阶和孔等。
级联反应而形成血栓。
•表面吸附层主要是白蛋白时，可以防止凝血的发生。
22
因此，用白蛋白涂层或改善材料的表面结构的方法，使材料选择性地吸附白蛋白涂层来提高材料的血液相容性，就成为重要的研究内容。
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白蛋白在材料表面的结合状态是白蛋白可否发挥作用的关键。物理吸附法获得的白蛋白涂层结合力较差，在与血液接触中容易与其他蛋白质发生交换作用，从而使抗凝血性能逐渐下降。
➢ 现状:已建立材料表面形貌与细胞、组织黏附行为之间的关系；
➢ 方向 ✓ 从分子水平上研究材料表面形貌对细胞形态
与功能的影响； ✓ 研究材料表面形貌对基因表达的影响。
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2 .生物医用材料的表面修饰
• 材料表面修饰是材料改性最直接方法。 • 作为人体的一部分，正常人体器官充分参与了人
体系统的物质、能量及信息交换，因而能被人体系统自然地接受和调控。 • 作为植入体的人工器官则难以完全实现上述各种形式的物质交换，容易被人体系统视作异物，因而产生各种排斥反应。
触面积，而是粗糙表面择优粘附成骨细胞、上皮细
胞。
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“接触诱导”(contact guidance)作用
即细胞在材料表面的生长形态受材料表面形态的调控，例如平行犁沟状表面成纤维细胞沿沟取向生长。已发现

氧化锆种植体表面改性及其在骨结合中的作用

氧化锆种植体表面改性及其在骨结合中的作用氧化锆拥有优良的美学性能、良好的力学性能和生物相容性，但未处理的氧化锆表面具有生物惰性，骨结合能力相对较差。

目前研究热点想通过氧化锆表面改性，增强材料骨结合能力。

本文将对此作综述。

1.表面形貌的改性表面形貌包括宏观、微观、纳米尺寸的形貌，会影响种植体周围细胞的粘附、增殖和分化及其生物力学稳定性。

氧化锆表面形貌的改性方法主要包括喷砂、酸蚀、喷砂酸蚀、激光、选择性渗透酸蚀等。

1.1喷砂喷砂指将铝或碳化硅等颗粒喷到氧化锆植入体表面，形成粗糙的表面，能提高表面粗糙度，从而增强蛋白的粘附和其他细胞行为[1]。

1.2酸蚀酸蚀即采用氢氟酸（HF）、硝酸、硫酸等溶液去除表面杂质，形成微米级结构，能增加材料表面积。

1.3喷砂-酸蚀酸蚀结合喷砂结合两者优点，是最常用的改性方法之一。

喷砂形成的较大凹坑可以为细胞提供附着的位点，促进细胞粘附、延伸和分化。

酸蚀形成的小凹坑与细胞形成点状接触从而刺激细胞生物活性。

这两个因素作用下，增加了黏着斑水平，最终促进了种植体周围骨形成[2]。

1.4选择性渗透酸蚀(SIE)Aboushelib[3]发明的一种新技术——选择性渗透酸蚀，通过在氧化锆表面覆盖一种特别的渗透玻璃，加热熔融。

熔融的液相玻璃在晶界之间扩散产生表面张力和毛细作用力，将晶粒分离。

最后冷却之后晶界之间的玻璃会在酸中蚀刻，得到纳米级多孔结构。

1.5激光激光处理可在氧化锆表面形成微纳米结构，能显著提高表面粗糙度，增加表面羟基数量，改善表面润湿性，促进成骨细胞黏附[4]。

目前有光纤激光、飞秒激光、CO2激光、Nd:YAG激光等。

2.表面化学修饰表面化学修饰是指将官能团应用于表面以优化表面化学性质，如润湿性、化学成分、电荷、结晶度，促进细胞粘附、增殖等反应。

2.1紫外线处理由于超亲水性，经紫外处理的钛种植体的骨整合性得到了显著改善。

这种现象称为“紫外光介导的光功能化”，其机制为:紫外线在桥接氧位点产生表面氧空位，有利于离解水的吸附。

中国无机粉体表面改性技术发展现状

中国无机粉体表面改性技术发展现状郑水林（中国矿业大学北京校区北京 100083）摘要：目前应用的表面改性工业主要有干法工艺、湿发工业、复合工艺三大类；表面改性设备部分是从化工、塑料、粉碎、分散等行业中引用过来的，专用粉体表面改性设备的开发始于20世纪90年代后期；表面改性剂主要有偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机酸、有机硅、水溶性高分子以及金属氧化物及其盐等；表征技术有直接表征和对表面改性粉体应用性能的表征两种。

本文综述了中国无机粉体表面改性技术的现状并对其主要发展趋势进行了分析和展望。

关键词：无机粉体表面改性改性剂改性机前言以硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物、氢氧化物、碳化物等为主要成分的无机粉体及其复合无机粉体是一类在现代工业、农业、建筑、交通运输、航空航天、环保等领域得到广泛应用的新材料。

这类新型无机粉体材料除了粒度微细且分布合理外，另一个重要特征是表面性质依用途不同进行了表面改性或优化处理，其目的是改善粉体的应用性能，如提高无机粉体的分散性、与复合材料中基料的相容性、改善材料的电性、热性、光性、耐侯性、化学稳定性以及改善复合材料的力学性能等【1】。

在复合材料迅速发展的现代社会，作为复合材料填料的无机粉体已逐渐成为复合材料不可或缺的重要组成部分。

无论是有机/无机复合材料还是无机/无机复合材料，粉体的表面特性，特别是超细粉体和纳米粉体的表面特性，是影响材料性能的关键因素之一。

其它诸如涂料或涂层材料吸附与催化材料等，粉体的表面性质都是决定其材料性能的关键因素之一。

正因为如此，粉体表面改性或表面处理技术已成为粉体加工技术的重要组成部分之一。

中国在这一领域虽然起步较晚，但近二十年来，尤其是近十年来，也有了较快发展【2】。

表面改性技术的主要组成部分是表面改性工艺、设备、表面改性剂及其配方、应用和表征技术等几方面，本文以工业化表面改性或表面处理技术为基点，简要回顾总结我过无机粉体表面改性技术的发展现状及其发展趋势。

橡胶表面改性的方法

橡胶表面改性的方法石　锐1,田　明1,2,齐　卿1,张立群1,2(1.北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室,北京　100029;2.北京化工大学教育部纳米材料先进制备技术及应用科学重点实验室,北京　100029) 摘要:综述橡胶表面改性的方法,包括化学技术改性和物理技术改性。

化学技术改性包括表面卤化(氟化、氯化、溴化和碘化)、表面氧化和共价功能化改性;物理技术改性包括表面涂层、等离子处理与等离子聚合改性、辐射(等离子、γ2射线、紫外线和电子束等)引发表面接枝聚合等。

指出橡胶表面改性还需从橡胶表面分子的微观结构入手,不断探索新的改性手段,从而达到适应不同环境的目的。

关键词:橡胶;表面改性;化学技术改性;物理技术改性中图分类号:TQ330.7+5 文献标识码:B 文章编号:10002890X (2006)0320186206作者简介:石锐(19812),女,河南林州人,北京化工大学在读博士研究生,主要从事新型生物弹性体的设计、改性和应用研究。

很多情况下,橡胶材料是通过其表面和表面性能来参与工作的。

橡胶表面改性是在不影响橡胶基材性质的基础上通过改变橡胶的表面性质来适应某些特定的用途或赋予橡胶某些特殊的性能。

硅橡胶属于表面疏水性物质,但通过表面改性可以提高其表面亲水性,从而作为生物材料使用,扩展其使用范围;通过表面改性可在不影响材料强度的前提下减小旋转轴密封圈的表面摩擦。

橡胶材料表面改性按照改性目的可分为改变表面摩擦性能、改变表面粘合性能和改变表面亲水性能等;按照橡胶材料表面大分子发生变化的性质可分为物理改性和化学改性;按照改性方法可分为化学技术改性和物理技术改性。

本文按照改性方法对橡胶材料的表面改性进行介绍。

1　化学技术改性化学技术改性是指通过反应剂与材料表面发生化学反应,使材料表面在化学结构(有时伴随物理结构)上发生改变,从而达到提高材料某些性能的目的。

橡胶表面化学技术改性属于化学改性,改性时所发生的化学反应很复杂,涉及到取代、置换和环化反应等。

芳纶纤维表面改性研究

芳纶纤维表面改性研究进展摘要：分析了芳纶纤维目前存在的问题，综述了芳纶的各种改性技术进展，包括表面涂层、化学改性、物理改性等，并展望了芳纶纤维改性技术的发展前景。

关键词：芳纶纤维；表面改性；表面涂层；化学改性；物理改性Progress in surface modification ofAramid fibersAbstract：The present problems of aramid fibers were analyzed，and the progress in the modification of aramid fibers wasreviewed。

The methods of modification include coating，chemical-modification，physical-modification，and soon。

The trends of development in the modification of aramid fibers were pointed out。

Key words：Aramid fibers；surface modification；coating；chemical-modification；physical-modification芳纶是目前世界上发展最快的一种高性能化学纤维，它是由美国杜邦公司最先开始研制的。

其聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成，且其中至少85%的酰胺键直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连，并且置换其中一个氢原子的聚合物称为芳香聚酰胺树脂，由它纺成的纤维总称为芳香聚酰胺纤维，我国定名为芳纶[1]。

自20世纪70 年代初，芳纶在美国核潜艇“三叉戟”C4潜地导弹的固体发动机壳体上应用以来，芳纶现在已经被广泛应用在很多行业。

据统计，用于防弹衣、头盔等约占7%~8%；航空航天材料和体育材料约占40%；轮胎和胶带骨架等约占20%；高强绳索等约占13%[2]。

PBO纤维表面改性的研究进展文献综述

文献综述PBO纤维表面改性的研究进展摘要：综述了PBO纤维的表面改性方法，包括酸处理、碱处理、酶处理、偶联剂处理、辐射处理和等离子体处理等。

关键词：PBO纤维，表面改性1 概述PBO(聚对苯撑苯并二嗯唑)纤维是近年来研究开发出来的一种高性能聚合物纤维，其高聚物为芳杂环高分子化合物，具有直链型刚棒状分子结构，这种分子具有伸直链构向和高度的取向有序性，分子链间可以实现非常紧密的堆积，这种结构特征赋予了纤维优异的力学特性。

此外，由于PBO纤维在高温、高压和严酷化学环境下的稳定性、耐烧蚀性能优异，残碳强度高，可以作为绝热层候选材料[1]。

因此，PBO纤维在航空航天等领域将得到较为广泛的应用。

但PBO分子规则有序的取向结构又使得纤维表面非常光滑，且分子链上的极性杂原子绝大部分包裹在纤维内部，纤维表面极性也很小，这使纤维不易与树脂浸润，导致纤维与树脂基体结合的界面性能差，界面剪切强度低，不能较好地进行力的传递，影响了复合材料综合性能的发挥，限制了PBO纤维在先进复合材料领域中的应用[2]。

因此，对PBO纤维表面进行处理以改善其复合材料的界面粘接性是应用的关键。

2 PBO纤维的表面处理2.1 化学处理方法化学改性方法是利用化学反应，在纤维表面引入可反应的基团，从而在与基体复合时产生化学键，增加材料的界面性能。

化学改性方法一般包括酸氧化法、碱处理法、酶处理法、偶联剂改性、表面刻蚀和表面接枝等。

2.1.1 酸氧化法强质子酸如甲基磺酸、多聚磷酸等因为可以使得PBO分子链中的杂原子质子化，降低分子间的相互吸引力，减少分子间的相互作用能，所以可以溶解刻蚀PBO纤维皮层，甚至使其暴露出微纤，从而增加纤维表面粗糙度，达到改善纤维与树脂间界面结合的目的[3]。

台湾长庚大学的G．M.Wu等人[4]用甲基磺酸(CH3SO3H)和浓硝酸(HN03)对PBO和Kevlar纤维表面进行了处理，结果发现，用60％的甲基磺酸处理PBO纤维36小时，其表面自由能增大了35％；用60％硝酸对PBO纤维处理同样的时间，表面自由能增大了14％，但纤维力学强度下降也比较明显。

离子束表面改性技术研究综述

原理
优点
离子束辅助沉积法对设备要求较高，且沉积过程中可能会产生表面损伤和污染等问题。
缺点
离子束辅助沉积法具有高精度和高效率的特点，可以实现对材料表面纳米级结构的控制和加工，且沉积物质在材料表面的附着力和结合力较强。
03
离子束表面改性技术的效果与影响因素
表面形貌变化
表面粗糙度
离子束处理后，表面粗糙度增加，有利于提高表面的摩擦性能和粘附力。
缺点
离子束刻蚀法对设备要求较高，且刻蚀过程中可能会产生表面损伤和污染等问题。
离子束辅助沉积法
离子束辅助沉积法是利用高能离子束轰击材料表面，同时将沉积物质输送到材料表面，通过物理或化学作
用实现表面改性的方法。
输入标题
应用
离子束辅助沉积法在薄膜制备、表面涂层、复合材料等领域有广泛应用，可用于制备硬质薄膜、抗腐蚀涂层和复合材料等。
生物医学
改善医疗器械的生物相容性和耐久性，提高人工关节等植入物的使用寿命。
电子器件
提高电子器件的稳定性、可靠性和耐久性。
离子束表面改性的发展历程
20世纪80年代
离子束表面改性技术开始发展，主要应用于金属材料的表面处理。
20世纪90年代
离子束表面改性技术在航空航天、能源和电子等领域得到广泛应用。
离子束溅射法
原理
应用
离子束溅射法是利用高能离子束轰击材料表面，通过溅射出表面原子或分子来实现表面改性的方法。
离子束溅射法在薄膜制备、表面涂层、刻蚀加工等领域有广泛应用，可用于制备硬质薄膜、抗腐蚀涂层和微纳结构等。
优点
缺点
离子束溅射法具有高精度和高效率的特点，可以实现对材料表面纳米级结构的控制和加工。

表面改性原理

表面改性原理
表面改性是一种通过在材料表面引入新的物质或改变材料表面结构，从而改变其性质和功能的方法。

其主要目的是提高材料的性能，例如增加材料的化学稳定性、耐磨性、耐腐蚀性或增强材料的粘附能力等。

表面改性可以通过多种方法实现，包括化学方法、物理方法和生物方法等。

化学方法中常用的表面改性技术包括溶液处理、电沉积和化学气相沉积等。

溶液处理是将材料浸泡在含有特定化学物质的溶液中，使化学物质与材料表面发生反应，形成新的物质层。

电沉积是利用电解作用，在材料表面沉积一层新的金属或化合物。

化学气相沉积则是将特定气体在高温条件下与材料表面反应，生成新的表面物质。

物理方法中常用的表面改性技术包括离子注入、磁控溅射和激光处理等。

离子注入是将高能离子轰击材料表面，使离子能量转化为材料表面的热能，从而改变表面结构和性质。

磁控溅射是利用磁场控制金属靶材上的离子，将其沉积在材料表面形成薄膜。

激光处理则是利用激光束对材料表面进行表面熔化或表面重结晶，改变材料的组织和性质。

生物方法中常用的表面改性技术包括生物功能化修饰和生物分子固定化等。

生物功能化修饰是将生物大分子或生物活性物质修饰在材料表面，从而赋予材料特定的生物功能，如抗菌、抗炎或细胞黏附等。

生物分子固定化是将特定的生物分子固定在材料表面，用于生物传感、靶向治疗等应用。

总之，表面改性是一种有效的方法，在不改变材料体积和内部结构的情况下，对材料表面进行改变，从而获得新的表面性能和功能。

这些技术在材料科学和工程领域中具有广泛的应用前景。

国内外切削刀具涂层技术发展综述

国内外切削刀具涂层技术发展综述引言切削刀具表面涂层技术是近几十年应市场需求发展起来的材料表面改性技术。

采用涂层技术可有效提高切削刀具使用寿命，使刀具获得优良的综合机械性能，从而大幅度提高机械加工效率。

因此，涂层技术与材料、切削加工工艺一起并称为切削刀具制造领域的三大关键技术。

为满足现代机械加工对高效率、高精度、高可靠性的要求，世界各国制造业对涂层技术的发展及其在刀具制造中的应用日益重视。

我国的刀具涂层技术经过多年发展，目前正处于关键时期，即原有技术已不能满足切削加工日益提高的要求，国内各大工具厂的涂层设备也到了必须更新换代的时期。

因此，充分了解国内外刀具涂层技术的现状及发展趋势，瞄准国际涂层技术先进水平，有计划、按步骤地发展刀具涂层技术（尤其是PVD技术），对于提高我国切削刀具制造水平具有重要意义。

2．国外刀具涂层技术的现状及发展趋势刀具涂层技术通常可分为化学气相沉积（CVD）技术和物理气相沉积（PVD）技术两大类，分别评述如下。

2.1 国外CVD技术的发展二十世纪六十年代以来，CVD技术被广泛应用于硬质合金可转位刀具的表面处理。

由于CVD工艺气相沉积所需金属源的制备相对容易，可实现TiN、TiC、TiCN、TiBN、TiB2、Al2O3等单层及多元多层复合涂层的沉积，涂层与基体结合强度较高，薄膜厚度可达7～9μm，因此到八十年代中后期，美国已有85%的硬质合金工具采用了表面涂层处理，其中CVD涂层占到99%；到九十年代中期，CVD 涂层硬质合金刀片在涂层硬质合金刀具中仍占80%以上。

尽管CVD涂层具有很好的耐磨性，但CVD工艺亦有其先天缺陷：一是工艺处理温度高，易造成刀具材料抗弯强度下降；二是薄膜内部呈拉应力状态，易导致刀具使用时产生微裂纹；三是CVD工艺排放的废气、废液会造成较大环境污染，与目前大力提倡的绿色制造观念相抵触，因此自九十年代中期以来，高温CVD 技术的发展和应用受到一定制约。

八十年代末，Krupp.Widia开发的低温化学气相沉积（PCVD）技术达到了实用水平，其工艺处理温度已降至450～650℃，有效抑制了η相的产生，可用于螺纹刀具、铣刀、模具的TiN、TiCN、TiC等涂层，但迄今为止，PCVD工艺在刀具涂层领域的应用并不广泛。

直接氟化表面改性技术研究进展

综　述直接氟化表面改性技术研究进展王　旭,刘向阳3(四川大学高分子科学与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,成都　610065) 摘要:直接氟化是直接用氟气作为氟化试剂对高聚物进行表面改性的新方法。

其在聚合表面形成纳米级的氟化层,使得聚合物在其本体力学性能不受影响的情况下阻隔性、表面可粘接性等性能得到明显提高,并得到实际应用。

同时直接氟化还可用于对碳纳米管、石墨以及分离膜等进行表面氟化改性,可提高其在溶剂中的分散性,电性能和选择分离性。

该方法具备成本低,不需要催化剂,改性效果显著和工艺简单等优点。

本文主要对直接氟化改性技术的发展、应用、直接氟化基本原理以及相关研究进展进行了综述。

关键词:直接氟化;表面改性;阻隔性;粘接性含氟聚合物以其高的热稳定性、化学稳定性等优良性能在很多领域得到广泛应用和发展。

目前,使用的氟化聚合物材料主要采用下列方法制备[1]:一种是通过含氟单体聚合制备含氟聚合物。

这种方法的缺点在于含氟单体难于制备、分离和纯化技术难度大,成本相对较高;二是利用氟气高的反应活性作为氟化试剂对高聚物进行改性的方法,通常被称为直接氟化。

因其所制备的氟化聚合物材料具有成本低,只在表面形成纳米层,不影响聚合材料本体的力学性能,可与大多数聚合物和无机碳表面发生化学反应等优点,从而直接氟化法成为近年来快速发展起来的一种有效的表面改性方法,吸引了国内外诸多专家学者的重视。

俄罗斯化学物理能源问题研究院、美国氟技术中心、南非原子能公司和国内的成都百塑高分子科技有限公司、四川大学等都已着力于这方面的研究[1～3,15,19]。

1　直接氟化技术的发展历史直接氟化技术在聚合物方面的发展始于1930。

Ruff和Keim通过直接氟化制备了化学结构式为C2F3的化合物,证实了在适当的条件下氟气作用的化合物中允许碳链的存在[2]。

20世纪40年代Bigelow对多种有机化合物进行了氟化,首次较为系统得研究了氟化过程化学反应和反应机理[2]。

纳米TiO2的分散及表面改性的研究综述

ｇｅｎｅｐｏｕｔ．ｅｍｏｉｅｎｏｉｃｔｒｃｓｓｄｂｈｕｈｒｏｌｅｕｅｓｒｆｒｎｅｉｓａｄｎｗｒｄｃｓＴｈｄｆｒａｄｍｄｆａｉｐｏｅｓｕｅｙｔｅａｔｏｓｃｕｄｂｓｄａｅｅｅｃｉｉｏｎｗｈｎｍｏｉｉｇｏｈｒｎｎｍｅｅａｉｌｓｅｄｆｎｔｅａｏｙｔｒｐｒｃｅ，ｔＫｅｒｓ：ｎｎｍｅｅＯ２ｄｓｅｓｂｌｙｓｒａｅｍｏｉｃｔｎ；ｍｅｈｎｓｙｗｏｄａｏｔｒＴｉ：ｉｐｒｉｉ；ｕｃｄｆａｉｉｔｆｉｏｃａｉｍ
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锂离子电池正极材料表面修饰技术研究综述

锂离子电池正极材料表面修饰技术研究综述随着电子设备的普及和能源紧缺的问题愈发凸显，高性能电池的需求不断增长。

锂离子电池是目前最为广泛使用的电池之一。

锂离子电池正极材料是锂离子电池中的重要部分，其性能直接决定了锂离子电池的性能。

表面修饰技术是可以改进锂离子电池正极材料性能的有效手段。

本文将综述锂离子电池正极材料表面修饰技术的研究进展和应用现状。

一、锂离子电池正极材料的表面修饰1. 石墨烯石墨烯是一种具有优异电学、热学、机械性能和化学稳定性的二维材料。

它具有较大的比表面积和高的导电性能，被广泛应用于锂离子电池正极材料的表面修饰中。

在锂离子电池正极材料表面修饰中，石墨烯可以增加活性材料和电解质的接触面积，改进负载材料的采取和释放锂离子速率，并提高锂离子储存能力和循环寿命。

石墨烯修饰技术主要包括机械混合法、溶剂浸渍法、电沉积法和化学气相沉积法等。

与传统的方法相比，化学气相沉积法常被用于生产大规模的石墨烯修饰电极材料。

例如，硅/石墨烯复合材料能够在高倍率条件下达到良好的性能，显示出石墨烯修饰材料对于电池性能的显着改进。

2. 金属氧化物与氢氧化物金属氧化物和氢氧化物的修饰可以提高材料表面的电荷密度、减少表面能和增加比表面积。

这些特性可以提高锂离子电池正极材料对于锂离子的吸附与释放能力，改进材料的循环性能、循环寿命和相对放电容量。

近年来，氧化钛和氢氧化铁的表面修饰技术被广泛用于锂离子电池正极材料中。

3. 氮氮是一种化学惰性气体，但是在一定温度和气压下，氮可以形成一种三元化合物Ni3N，它是一种具有良好电子传导性能和高的活性材料。

在锂离子电池正极材料表面修饰中，氮处理技术可以提高材料的比表面积和改善活性材料和电解液之间的接触面积，可以提高电子传导性能和循环寿命。

二、锂离子电池正极材料表面修饰技术的应用现状在锂离子电池正极材料表面修饰技术的应用方面，石墨烯修饰技术和单质碳比较广泛的采用。

以石墨烯的应用为例，其中混合石墨烯和活性材料的技术和纳米石墨烯结合活性材料技术是两种主流的技术。

高分子材料改性综述

高分子材料改性综述在当今的社会中, 材料是人类赖以生存和发展的重要物质, 是现代工业和高科技发展的基础和关键。

由于材料单体的种类有限, 而且材料单体的单一的某的些性能比较差, 不符合人们所求, 所以要对其材料经行改性。

所谓的改性是通过物理, 机械和化学等作用使搞分子材料原有的性能得到改善。

高分子材料的改性即可能是物理变化也可能是化学变化在终多的改性方法中, 共混改性是最简单的也是最直接的方法。

他可以在各种加工设备中完成, 通过共混改性可以使高分子材料得到比较好的性能上的提升。

并且是现在应用最广的改性方法之一。

化学改性可以赋予高分子材料更好的物理化学和力学性能, 现在常用的有无轨共聚, 交替共聚, 嵌段共聚, 接枝共聚, 交联和互穿聚合物网络等技术, 化学改性能得更高的性能比物理改性, 但化学改性比物理改性的成本一般会更高, 而且工艺过程更复杂, 设备的要求更高。

还有填充与纤维增强改性, 表面改性, 共挤出复合改性, 对于公挤出复合改性一般用于管材等应用会比较多一高分子的共混改性高分子共混改性的目的和作用有: 1可以从各高分子组分的性能中取长补短, 获得更优越的性能的材料, 2还可以改善其高分子的加工性能。

3或者还可以制备新型的高分子材料, 聚烯烃与壳聚糖共混可以获得抗菌功能的材料。

4还可以使一些材料原本比较贵, 通过改性在不降低其原有的材料性能上可以使材料的成本更低。

在高分子的改性中遇到的一个难题就是两种或者多种不同的材料共混时他们的相容性, , 两种高分子能否相容就取决他们共混工程的自由能的变化, △Gm=△Hm-T△Sm≤0由于高分子的相对分子质量很大, 共混的过程熵变化很小, 如果高分子之间不存在特殊的相互作用, 共混过程通常是吸热过程, 也就是△Hm＞0,因此绝大多的高分子共混时不能达到分子水平的共混,因此要他们自由相容是很困难的,这样我们就要借助其他方法来使他们相容,如增容剂.增溶剂是能使不相容的两种高分子结合在一起,从而形成稳定的共混物.增容剂大体可以分为反应型和非反应型的.反应型指共混时伴随化学反应与共混组分生成化学键,而非反应型只是起到乳化剂的分散作用,可以降低其相界面的张力,从而达到增容的目的.非反应型的有A-X-B,A-C.D-B.C-D等其中A-X-B具有A,B两种链段的嵌物, A-X-B型可以对多种共聚物增容.对于非反应型的增容剂: 1嵌段共聚物比接枝共聚物更有效2,二嵌段共聚物优于三段的.3接枝共聚物增容效果优于星型和三嵌段.4当共聚物的链段的相对分子质量大于或等于其均聚物的相对分子质量,效果比较好,反应型增容剂,有高分子和低分子两种,对于所有的低分子都是反应型,而高分子有反应型和非反应型增容剂.反应型增容剂主要是有一些可以与共混组分反应的官能团的共聚物,他们适合相容性差的又带有反应官能团的高分子之间的增容.反应增容剂对于他们参加反应的类型不同可以分为, 1反应性曾容剂与共混高分子组分反应而增容, 2使共混高分子先有官能团在凭借他们相互反应而增容。

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性

硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性及其分散稳定性一、本文概述随着纳米技术的迅速发展，纳米材料因其独特的物理化学性质在多个领域展现出广泛的应用前景。

其中，纳米二氧化硅（nano-SiO2）因其高比表面积、优异的物理和化学稳定性以及良好的光学性能等特点，被广泛应用于橡胶、塑料、涂料、陶瓷、医药等领域。

然而，纳米SiO2粒子由于具有高的比表面积和表面能，容易团聚形成大的颗粒，导致其分散稳定性差，限制了其在许多领域的应用。

因此，对纳米SiO2进行表面改性以提高其分散稳定性成为研究的热点。

硅烷偶联剂KH570作为一种重要的有机硅化合物，其分子结构中的乙烯基和甲氧基硅烷基团可以与纳米SiO2表面的羟基发生化学反应，形成稳定的化学键合，从而实现对纳米SiO2的表面改性。

本文旨在研究硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的表面改性效果及其分散稳定性的影响。

通过对比改性前后的纳米SiO2粒子的物理化学性质、表面形貌、分散稳定性等方面的变化，揭示硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2的改性机理，为纳米SiO2在各个领域的应用提供理论基础和技术支持。

本文首先介绍纳米SiO2的基本性质和应用领域，然后阐述纳米SiO2分散稳定性的重要性以及目前常用的表面改性方法。

接着详细介绍硅烷偶联剂KH570的结构特点、改性原理及其在纳米SiO2表面改性中的应用。

通过实验研究和表征手段，探讨硅烷偶联剂KH570对纳米SiO2表面改性的效果及其对分散稳定性的影响。

总结硅烷偶联剂KH570在纳米SiO2表面改性中的应用前景，为相关领域的研究提供有益的参考。

二、材料与方法本实验主要使用的材料包括纳米SiO2粉末（购自某化学试剂公司，纯度≥5%，平均粒径约为20nm）、硅烷偶联剂KH570（购自某化学试剂公司，纯度≥98%）、无水乙醇（购自某化学试剂公司，纯度≥7%）、以及去离子水。

硅烷偶联剂KH570的制备采用标准的化学合成方法。

在无水乙醇中，将适量的KH570与催化剂混合，然后在恒定的温度下进行搅拌反应。

材料科学中的新型功能材料研究综述

材料科学中的新型功能材料研究综述引言：随着科技的发展和人类社会的进步，对于材料科学领域的需求也日益增加。

在过去几十年中，材料科学取得了巨大的突破和进展。

新型功能材料的研究成为了目前材料科学的热点之一。

本文将概述材料科学中的新型功能材料的研究现状和发展趋势。

一、表面改性材料表面改性材料能够改善材料表面的性能，增加其抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性等。

表面改性材料的研究主要包括表面涂层、表面功能化修饰等。

这些技术能够改善材料的粗糙度、光学性能和电学性能等，提升材料的使用寿命和性能。

二、纳米材料纳米材料具有在纳米尺度下所特有的物理、化学和力学性质。

纳米材料的研究是进行材料科学研究的一个热点。

纳米材料研究中的主要方向包括纳米粒子的合成与表征、纳米薄膜材料以及纳米结构材料的研究。

纳米材料具有很大的应用潜力，可以用于电子器件、催化剂、生物传感器等领域。

三、多功能复合材料多功能复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合材料，具有多种性能和功能。

多功能复合材料的研究主要包括材料的组成设计、制备工艺以及性能表征等。

这些复合材料能够同时具备强度高、硬度高、韧性好和耐腐蚀性好等特点，广泛应用于航空航天、汽车工程、电力传输等领域。

四、智能材料智能材料是一种能够自主感知外界环境变化并做出对应响应的材料。

智能材料的研究目前正处于快速发展阶段。

根据作用方式的不同，智能材料可以分为温度响应型材料、光学性能变化型材料、吸湿性能变化型材料等。

这些智能材料能够被广泛应用于人工智能、智能传感器等领域。

五、柔性电子材料柔性电子材料是一种能够自由弯曲或弯折的材料。

随着电子技术的发展，对于更轻薄、柔性的电子设备的需求也越来越大。

柔性电子材料的研究重点包括柔性基底材料的研究、柔性电子材料的制备和工艺以及柔性电子器件的开发等。

柔性电子材料具有广阔的应用前景，如可穿戴电子产品、可弯曲电子器件等。

六、生物医用材料生物医用材料是一种能够与人体组织兼容并具有生物功能的材料。