氘代聚合物膜靶制备技术与性能研究

 氘代聚合物膜是快点火基础物理实验的一种重要靶型。通过氘代苯乙烯单体的本体自由基聚合反应制备氘代聚苯乙烯，并利用流延法和浇铸法制备出厚度从几十nm到数百μm的膜靶。溶剂挥发过程中的随机扰动对膜厚均匀性造成影响，采用清洁的基片和在涂沫基片或模具外加防护罩可以降低这种影响。采用PVA作脱膜剂有利于获得较薄的聚合物薄膜。DSC分析表明薄膜的玻璃化转变温度与热处理过程有关，缓慢退火有利于提高Ｔ-g和储能模量。     

熔融浇铸法合成Bi—Sr—Ca—Cu—O高温超导体

将 Bi_2O_3,SrCO_3,CaCO_3,CuO 按比例混合和熔融,化合成 Bi-Sr-Ca-Cu-O 复合氧化物,浇铸成型;经高温退火处理获得起始转变温度117K,零电阻温度79K 的多相超导体.此法与通常的烧结法进行了对比.     

全氟磺酸离子交换膜的制备与性能研究

采用四氟乙烯、六氟丙烯和全氟磺酰基乙烯基醚共聚合成了全氟磺酸离子交换树脂,通过溶液浇铸法将其制成全氟磺酸离子交换膜(PSALM)。PSALM膜显示出优良的力学性能、电化学性能以及化学稳定性。TGA测试结果表明,PSALM膜的初始热分解温度超过400℃;DSC测试结果显示,膜中存在微观相分离,该膜具有三个热转变温度,分别对应于非晶区、离子簇区和结晶区。     

制备多模聚硅氧烷光波导关键技术的改进

本文利用浇铸法,使用M&N胶和OE6450两种聚硅氧烷制备光波导.通过改进制备光波导的多个关键技术, 解决了波导制备过程中的气泡问题、脱模问题、芯层不固化问题、芯层和覆盖层产生化学反应等难题,提出了 比较完备和科学的聚硅氧烷波导制备工艺流程,从而使得波导的制备成品率从原来低于40%提高到高于80%, 波导的最大长度从原来的21 cm增加到22.5 cm,波导的损耗(截断法测量结果)从最初的0.3dB/cm(850 nm)降低到了 0.21dB/cm(850nm).本文在波导制备技术方面具有重要的实际意义和价值.     

可交联且可生物降解的高分子膜

高分子膜在生物医用、电子器件、食品包装,以及气体分离等领域有着广泛的应用。实际应用中往往通过交联提高其稳定性、强度等性能。然而,传统的交联高分子膜材料在温和环境下难以降解。针对这一挑战,本文分别基于聚(α-(肉桂酰氧基甲基)-1, 2, 3-三唑)己内酯(PCTCL₁₃₃)及其与己内酯(CL)的无规共聚物P(CL₁₅₆-stat-CTCL₂₈),通过溶液浇铸法制备了两种可交联且可生物降解的高分子膜。由于肉桂酸酯侧链阻止了PCL主链的结晶,因此PCTCL₁₃₃均聚物可形成透明膜,而P(CL₁₅₆-stat-CL₂₈)无规共聚物则形成半透明膜。该高分子膜可进一步在紫外光照射下交联,而所形成的交联膜结构可以在酸催化下充分降解。理论上,这两种膜材料均可完全降解为分子量小于300 g∙mol⁻¹的产物。而通过调节聚合物中己内酯的重量百分数以及膜的交联度,可以有效调节其降解速率、透明度等性能。在此基础上,我们进一步通过分子动力学模拟探究了溶液浇铸过程中高分子的不同初始浓度对膜材料杨氏模量的影响。结果表明,随着初始浓度上升,由于分子链间的缠结程度升高,最终制备的膜材料具有更高的模量。因此,该可交联、可降解,且降解性能可调的高分子膜在生物医用领域具有一定的应用前景,并可拓展到其他领域以实现更为广泛的应用。     

介孔氮化碳材料合成的研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种新型的无金属材料,因其具有众多特殊的理化性质,在多相催化、光催化、燃料电池和气体储存等领域显示出了潜在的应用前景。与直接热聚合法制得的块状g-C₃N₄相比,介孔g-C₃N₄拥有高比表面和丰富的介孔孔道,能暴露更多的表面活性位,继而提升其在催化反应等应用方面的性能。热聚合法是合成g-C₃N₄的最为便利的方法。其中,热聚合法合成介孔g-C₃N₄的工艺分为硬模板法、软模板法和无模板法。本文对近十年来国内外这三种合成工艺的研究进展进行了综述。特别是针对硬模板法,从前驱体合成机理、产品理化性质等多角度评述了硬模板法合成介孔g-C₃N₄的关键问题。此外,针对新型的软模板法和无模板法进行了介绍,并与硬模板法进行了细致的对比和讨论。最后,对介孔g-C₃N₄合成工艺的未来发展趋势进行了展望。     

溶液浇铸法制备氘代聚乙烯薄膜

采用改进的溶液浇铸法,用氘代聚乙烯为原料,制备了厚度为100, 200, 400 μm的氘代聚乙烯薄膜。研究了溶液温度、干燥温度、真空加热温度及时间等因素对成膜性、薄膜均匀性和透明性的影响,确定了最佳工艺条件:溶液温度120～130 ℃,干燥温度80～100 ℃,加热温度120 ℃,加热时间1 h。3维视频显微镜和原子力显微镜表征结果表明:制备的薄膜透明性较好,厚度较均匀;薄膜表面起伏较小。     

硅油稀释PDMS法制备紫外纳米压印软模板

软模板的制作是紫外纳米压印中关键的技术,模版的分辨率直接决定了压印图形的最小分辨率。使用具有高度均匀、100nm级孔洞阵列结构的多孔氧化铝作为母版,使用基于液态浇铸的硅油稀释聚二甲基硅氧烷(硅油和聚二甲基硅氧烷的质量比为1:2)法制备出具有规则点阵结构的软模板。通过SEM和AFM表征发现,特征图形得到了有效转移,特征尺度保持在100nm左右。相对于传统的模板制备方法,此方法成本低、流程简单、适合大规模生产,是一种非常有前途的软模板制备方法。     

PLA/MWNTs/HA复合材料的制备和性能研究

采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米管／羟基磷灰石纳米复合材料(MWNTs／HA),并通过溶液浇铸法制备了PLA／MWNTs／HA复合材料薄膜。考察了MWNTs／HA纳米粒子含量对复合膜性能的影响,并通过力学性能、SEM、FTIR、以及DMTA对复合膜性能进行了表征,结果表明：随着纳米粒子质量分数的增加,复合膜的拉伸强度呈下降趋势;拉伸模量和储能模量呈现先下降后上升的趋势;玻璃化转变温度则呈现不断上升趋势。