反应等离子喷涂纳米TiN涂层的显微硬度及微观结构研究

阐述了反应等离子喷涂(RPS)方法的基本思想.利用气体隧道等离子喷枪，通过RPS方法在Q23 5钢基底上成功制备了氮化钛涂层.检测了TiN涂层在不同载荷下的显微硬度，结果显示TiN涂层具有明显的硬度压痕尺寸效应，在高载荷下加工硬化效应较弱.XRD,TEM及HRTEM等分析 表明,通过RPS方法制备得到了纳米TiN涂层，涂层由直径约为50—70nm的TiN晶粒及非晶Ti N所组成. 关键词： 反应等离子喷涂 纳米 氮化钛 微观结构     

磁场增强大气压等离子体射流对镍钴合金泡沫的表面改性

用磁场增强大气压等离子体射流（APPJ）限域改性镍钴合金泡沫（NCF）,并在纯水中原位生长镍钴氢氧化物(NiCo（OH）2),探讨等离子体射流对氢氧化物纳米材料电催化性能的影响。结果表明：磁场可有效提高APPJ改性位置的放电强度和活性粒子浓度,提升镍钴氢氧化物纳米晶核的形成密度,加速后续纯水中氢氧化物生长速度。此外,氧化物纳米六方体镶嵌在纳米片边缘,有利于增强电催化稳定性。制备的MOx-M（OH）2/PMNCF电极材料在碱性溶液中(1 mol·L-1 KOH)传递析氢（HER）析氧（OER）电流密度为100 mA·cm-2时,过电位分别为248和385 mV,优于其他化学法制备的同类材料。本文为过渡金属化合物电催化材料的绿色构建提供了一种新方法。     

Three different low-temperature plasma-based methods for hydrophilicity improvement of polyethylene films at atmospheric pressure

Three different low-temperature plasma-based methods were used to improve the surface hydrophilicity of polyethy- lene （PE） films, and all the modification processes were carried out by employing an atmospheric pressure plasma jet （APPJ） system. （a） PE films were directly modified by APPJ using a gas mixture of He and 02. （b） Acrylic acid （AA） was introduced into the system and a polymer acrylic acid （PAA） coating was deposited onto the PE films. （c） AA was grafted onto the PE surface activated by plasma pre-treatment. It was found that the hydrophilicity of the PE films was significantly improved for all the three methods. However, the samples modified by Process （a） showed hydrophobicity recovery after a storage time of 20 days while no significant change was found in samples modified by Process （b） and Process （c）. The Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） results indicated that the most intensive C=O peak was detected on the PE surface modified by Process （c）. According to the X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis, the ratios of oxygen-containing polar groups for samples modified by Process （b） and Process （c） were higher than that modified by Process （a）.     

Sterilization of mycete attached on the unearthed silk fabrics by an atmospheric pressure plasma jet

The sterilization of the simulated unearthed silk fabrics using an atmospheric pressure plasma jet(APPJ) system employing Ar/O_2 or He/O_2 plasma to inactivate the mycete attached on the silk fabrics is reported. The effects of the APPJ characteristics(particularly the gas type and discharge power) on the fabric strength, physical-chemical structures,and sterilizing efficiency were investigated. Experimental results showed that the Ar/O_2 APPJ plasma can inactivate the mycete completely within 4.0 min under a discharge power of 50.0 W. Such an APPJ treatment had negligible impact on the mechanical strength of the fabric and the surface chemical characteristics. Moreover, the Ar ions, O and OH radicals were shown to play important roles on the sterilization of the mycete attached on the unearthed silk fabrics.     

脉冲高能量密度等离子体材料表面改性及其应用

脉冲高能量密度等离子体（pulsed high energy density plasma, PHEDP）是一项新的材料表面改性技术.它集高电子温度、高能量密度、高定向速度于一身,在制备薄膜时具有沉积薄膜的温度低、沉积效率高、能量利用率高的优点,并兼具表面溅射、离子注入、冲击波和强淬火效应等综合效应;它可以制备纳米晶或非晶硬质薄膜,提高基底材料的表面硬度和耐磨、耐蚀性能;能够实现非金属材料表面金属化,所制备薄膜与基底之间存在很宽的混合过渡区,因此膜/基结合良好.文章主要介绍了作者近年来在该领域的部分研究成果,简要介绍了脉冲高能量密度等离子体的原理、特点及应用.分析了脉冲等离子体与材料相互作用的基本物理现象.     

电解等离子体法制备Al2O3陶瓷层及其特性研究

利用电弧喷铝并重熔后进行电解等离子体处理(EPP)的方法在Q235钢基体上制备出呈冶金结 合的Al₂O₃陶瓷层.利用XRD，SEM和EDS等手段对陶瓷层的成分和显 微组织进行了分析， 测定了陶瓷层的耐蚀性能和耐磨性能.实验结果表明，陶瓷层主要由α-Al₂O3，γ-Al₂O₃，θ-Al₂O₃以及一 些非晶相组成，组织致密，耐蚀性能和耐磨性能良好. 关键词： 电解等离子体处理 陶瓷层 复合技术 生长机理     

Fabricating a reactive surface on the fibroin film by a room-temperature plasma jet array for biomolecule immobilization

A simple dielectric barrier discharge(DBD) jet array was designed with a liquid electrode and helium gas.The characteristics of the jet array discharge and the preliminary polymerization with acrylic acid(AA) monomer were presented.The plasma reactor can produce a cold jet array with a gas temperature lower than 315 K,using an applied discharge power between 6 W and 30 W(V dis × I dis).A silk fibroin film(SFF) was modified using the jet array and AA monomer,and the treated SFF samples were characterized by atomic force microscopy(AFM),scanning electron microscopy(SEM),Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR),and contact angle(CA).The deposition rate of the poly acrylic acid(PAA) was able to reach 300 nm/min,and the surface roughness and energy increased with the AA flow rate.The FTIR results indicate that the modified SFF had more carboxyl groups(-COOH) than the original SFF.This latter characteristic allowed the modified SFF to immobilize more quantities of antimicrobial peptide(AP,LL-37) which inhibited the Escherichia coli(E.Coli) effectively.     

金属管件内壁栅极增强等离子体源离子注入的轴向特性研究

栅极增强等离子体源离子注入(GEPSII)一种新的金属管件内壁处理方法，该方法能够均匀地对金属管件内壁进行离子注入，并且能够生成二元金属化合物.在金属管件内轴向放置三块45号钢样品，利用GEPSII方法在金属管件内壁成功生长金黄色氮化钛(TiN)薄膜.结构分析显示TiN主要沿(111)和(200)晶面生长，深度分析显示膜的厚度大约二十几纳米，膜质地均匀且在基底有一定的嵌入深度.电化学腐蚀、硬度、磨擦学分析表明TiN薄膜很好地改善了45号钢的表面性能，并且表现出很高的轴向均匀性. 关键词： 等离子体源离子注入 内表面 氮化钛     

管状铝质材料的等离子体电解沉积行为研究

对管状铝质材料的等离子体电解沉积行为进行了研究.测试了不同工作电压和不同电极放置模式条件下铝管内部不同位置的电位分布，并通过显微分析观察，对比了不同电极放置模式对铝管内外壁陶瓷沉积层生长情况的影响.结果表明，不同的电极放置模式下，铝管内外壁陶瓷沉积层生长情况有很大差异.这是因为不同的电极放置模式对铝管内的电场分布具有很大影响，进而影响到铝管内外壁陶瓷层的沉积过程.只有外电极时，由于电场屏蔽作用，不能在铝管内壁形成均匀陶瓷层；在铝管内部加入辅助中心电极后，铝管内部产生均匀电场，这有利于在其内壁形成均匀的陶瓷层. 关键词： 等离子体电解沉积 铝管 表面改性 陶瓷层     

高阻隔碳氢膜的制备及性能研究

利用射频等离子体化学气象沉积法（r.f.PECVD），在12μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)上制备了碳氢膜. 用原子力显微镜（AFM），x射线光电子能谱（XPS），激光拉曼光谱，傅里叶红外光谱等仪器，对碳氢膜的表面形貌和内部结构特性进行了较详细研究. 镀碳氢膜PET的阻隔性能在标准透水蒸气测试仪上进行检测. 实验结果证明：沉积工艺参数对碳氢膜的生长速率及结构性能有重要影响；在PET上沉积的是纳米碳氢膜，该膜主要由sp2和sp3杂化的碳氢化合物组成；当PET上碳氢膜厚度为900nm时，阻水蒸气性能可提高7倍. 关键词： 碳氢膜 射频等离子体化学气象沉积法 聚对苯二甲酸乙二醇酯 阻隔性能