本發明涉及一種基于電子動態調控的浸潤性可控的表面制備方法,屬于功能材料技術領域。包括以下步驟:(1)利用飛秒激光在待加工材料上制備大面積、一致性的微納復合結構;(2)將制備的微納復合結構放入金屬鹽和氫氟酸的混合溶液中,利用伽伐尼置換反應在待加工材料的微納復合結構上制備金屬微納結構。金屬微納結構的種類可通過不同金屬離子控制;此外,金屬微納結構的形貌可通過激光加工參數,溶液濃度,反應時間等參數控制。在未添加任何化學修飾的情況下,基底表面可以實現超疏水到超親水浸潤性之間的轉換。對比現有技術,本發明提供的制造浸潤性可控表面的方法,具有制備過程簡單,圖案可控,無添加任何化學修飾,接觸角調節幅度大等優點。
本發明提供一種基于飛秒激光實現透明導電氧化物起偏和檢偏的方法,屬于功能材料領域。將透明導電材料鍍在需要起偏和檢偏功能的光學器件表面,然后將鍍有透明導電氧化物的光電器件置于飛秒激光微加工系統中,調節特定的飛秒激光的能量和掃描速度,在光電器件表面制備大面積、一致性的透明導電氧化物光柵結構。制備的光柵結構可對垂直于結構方向的偏振光產生阻擋效果,從而降低垂直于加工結構的偏振光的透過率。對比現有技術,本發明提供的方法簡單、易于實現,且加工出來的光柵結構性質穩定,制造的產品可以將圓偏振光轉化為線偏振光,在光電器件起偏和檢偏方面具有重要應用價值。
本發明公開了一種制造BN模板的方法,包括底層和生長在底層上的模板層,模板使用濺射系統在底層上生長,與底層一起作為功能層,可以用于制備各種光電子或者微電子功能材料。
一種鐵粉表面包覆處理方法,屬于功能材料和粉末冶金技術領域。工藝是將鐵粉置于磷化液中,在20~50℃溫度下攪拌15~60min,經過濾、洗滌并干燥,再置于硅烷處理液中,在20~70℃溫度下攪拌30~120min,過濾洗滌,最后于50~120℃干燥得到表面同時有磷酸鹽層和硅氧烷層的包覆粉。該方法制備工藝簡單、效率高、包覆完全,易形成產業化規模,表面磷酸鹽包覆層有高的電阻率,能有效降低鐵粉芯的磁損耗,硅烷包覆層能改善磷酸鹽層的脆性,并且能提高包覆鐵粉的耐熱性能。
一種基于L型結構的寬帶太赫茲超材料吸收器,屬于超材料及電磁功能材料技術領域。該太赫茲超材料吸收器,包括金屬反射層、介質層和金屬圖案層。所述金屬反射層為一層連續的金屬薄膜,其厚度大于工作太赫茲波的趨膚深度;介質層位于金屬反射層和金屬圖案層之間,為二氧化硅薄膜;金屬圖案層,由呈L型的單元超材料結構周期性排列而成,且每個L型單元超材料結構均由相互垂直的水平臂和垂直臂連接組成。本發明通過合理設計L型結構的幾何尺寸、晶格周期以及中間介質層的厚度,可以實現對垂直入射到超材料表面的電磁波完全吸收的特性。本發明圖形結構簡單、不需要多層材料堆疊,且具有寬頻帶高吸收的特性,可用于電磁波的收集和探測裝置。
一種永磁材料室溫和高溫磁性能不合格品的快速無損檢測方法,屬于磁性功能材料無損檢測技術領域。具體過程為:首先將永磁材料飽和充磁后,加熱至磁體的工作溫度,同時施加強度為80%~100%Hk的退磁場對磁體退磁,冷卻,最后檢測退磁后磁體的室溫開路磁通,測量值低于所設置的檢測標準的樣品為不合格品。本發明可以全面檢測出剩磁Br,內稟矯頑力Hcj,磁感矯頑力Hcb,磁能積(BH)max,臨界磁場強度等指標不合格的樣品,不僅檢測室溫不合格產品,而且能夠檢測高溫不合格的產品。這種方法可以一次對多個甚至成百上千個樣品同時進行高溫退磁,開路磁通的測量也十分方便,具有準確、簡便、快捷、低成本的特點,適于在大規模生產中應用。
本發明公開了一種功能納米膜的直接印刷方法,屬于功能材料技術領域。所述方法將選取的各向異性微結構的錐狀纖維緊密排列,并將纖維粗端粘接在基底上,并將基底連接到儲液池,形成印刷工具;將印刷工具連接到三維移動臺,與刷涂平面成5~90度角靠近基底,接觸基底后下壓0~5毫米,以0~100mm/s的速度移動,制得長度、寬度和厚度均可控的具有光、電或者磁性特性的功能納米膜。本發明的可控功能納米膜可用于光、電或者磁學領域,本發明的可控功能納米膜的制備成本較低,原料易得,設備和制作工藝簡單,可用于大范圍制備。本發明的功能納米膜邊緣規整,長度、寬度和厚度均連續可調。且膜厚度均勻,成膜性能良好。
本發明涉及一種微晶石墨烯導電油墨及制備方法,屬于功能材料領域。所述微晶石墨烯導電油墨的組成成分及質量分數如下:微晶石墨粉10%~13%,黏合助劑0.5%~2%,分散劑85%~89.5%。制備方法如下:將微晶石墨粉、黏合助劑以及分散劑加入球磨罐中進行球磨,分離球磨珠,得到所述微晶石墨烯導電油墨。該方法成本低、工藝簡單、操作方便、產率高、綠色環保且易于推廣。所制備的微晶石墨烯導電油墨的顆粒粒徑為≤1μm,平均方阻≤16Ω/□,具有良好的分散性以及導電性,不僅可以應用于傳統的印刷與打印以及柔性器件,而且可以應用于鋰電池領域,作為鋰電池的負極材料。
本發明涉及一種太陽光、激光還原制備石墨烯及復合材料的方法,屬于功能材料領域。所述方法如下:用氧化剝離石墨法制得氧化石墨烯溶液,與待復合材料混合均勻,得到混合物質,將氧化石墨烯溶液或混合物質冷凍干燥,得到塊狀氧化石墨烯或氧化石墨烯復合材料,用激光或太陽光聚焦照射,還原為塊狀石墨烯或塊狀石墨烯復合材料。所述方法是一種通用的制備石墨烯及其復合材料的方法;得到的石墨烯及其復合材料為泡沫狀,內部結構呈三維、多孔狀,比表面大;所述方法原材料來源廣泛,價格低廉且環境友好,工藝簡單成熟、適合大規模生產。
本發明屬于功能性材料的應用范圍,特別涉及功能材料包覆于銀粉表面的復合銀粉材料用于制備銀膠,制造的正極銀膠復合材料能夠在200度左右的溫區具有優異的粘著性能。(功能粘合材料主要有低熔玻璃的體系主要有:鉍系、鋅系、釩酸鹽及磷酸鹽系。其中釩酸鹽及磷酸鹽雖然都具有很低的軟化溫度,最低可到200℃左右)但其差的化學穩定性大大限制了其的使用范圍,采用功能粘合材料包覆銀粉表面的復合材料用于制備銀膠能有效的提高功能粘合材料的化學穩定性。在有機粘合材料軟化,氧化揮發過程中,保持合適的軟化溫度、合適的膨脹系數、良好的浸潤性、強的附著力。工藝性能要求有效的粘著銀粉,保持銀粉的挺性,有很好的抗流平作用,并在高溫燒結中能很好的保持銀膠厚度,從而保證太陽能硅片最大限度的光電轉換。
本發明屬于功能材料中軟磁材料的制備領域,涉及一種鐵基納米晶軟磁合金材料及其制備方法,通過調幅分解在快速凝固過程中直接形成納米晶,該鐵基納米晶軟磁合金材料的通式為Fe100-b-c-d-eCubAcBdCe,具體化學成份為(原子%):b=0.3-3%,c=2-8%,d=10-15%,e=2-15%,其中A為Cr、V、Mo、W、Ta、Nb中的至少一種元素,B為Si、P中的至少一種元素,C為C、B中的至少一種元素。利用本發明所述的調幅分解法可以一步直接制備具有良好軟磁性能的納米晶軟磁合金材料,工藝簡便、快捷。
本發明涉及碳納米管負載二氧化鈰納米顆粒及 其制備方法,屬于碳納米材料加工和應用技術領域。其特征是 首先在醇類和水的混合溶劑中,加入碳納米管,攪拌超聲;在 混合溶液中加入濃度為0.01-0.1g/ml的CeCl3溶液;然后在混合溶液中滴加濃度為0.002-0.02g/ml的堿性溶液,直到混合溶液為堿性;攪拌,過濾,烘干得到固體粉末;把固體粉末在空氣中,100℃-400℃下加熱,即可得到熱學和結構穩定性好,分散性好,平均顆粒尺寸為5nm,二氧化鈰在碳納米管上的覆蓋率為80%以上的碳納米管負載二氧化鈰納米顆粒。本發明制備的碳納米管負載二氧化鈰納米顆??蓮V泛應用于各種催化劑,也可應用于其它的功能材料。
一種金剛石/石墨烯/碳納米管全碳基復合材料的制備方法,屬于復合材料制備領域。首先對金剛石基底進行預處理,之后在金剛石表面鍍覆催化層,接著采用直流噴射等離子體電弧爐對鍍有催化層的金剛石進行快速熱處理得到金剛石/石墨烯材料,然后鍍覆或涂覆生長碳納米管的催化劑,最后采用化學氣相沉積法在石墨烯表面生長垂直碳納米管,最終獲得金剛石/石墨烯/碳納米管全碳基復合材料。本發明復合材料制備方法工藝成熟,通過石墨烯作為中間過渡層以共價鍵分別連接金剛石和垂直陣列碳納米管,具有穩定的鍵合方式,兼具優異的熱學性能和獨特的電學性能,實現了高穩定性、高性能全碳基復合功能材料的制備,有望滿足未來功率電子器件的設計和應用。
本發明公開了一種阻水型高保墑可生物降解地膜,屬于無機聚合物復合薄膜功能材料技術領域;所述地膜以較大長徑比的水滑石(LDH)納米片為無機組分,與可降解聚合物采用納米填料復合法用吹膜機吹制成膜;水滑石憑借其較大的長徑比和二維有序結構可以顯著延長水分子在復合薄膜中的擴散路徑,從而提高無機/聚合物復合薄膜的水阻隔性能,制備所得復合薄膜單位水蒸氣透過量相較于原始PBAT地膜最高降低了31.78%,有效提升了可降解地膜的阻水保墑能力。此外,吹膜法成膜較傳統方法制備簡易,成本低廉,因此該復合地膜有望大規模應用于農作物生產。
一種制備兼具高矯頑力和高磁各向異性納米晶Co基稀土永磁的方法,屬于功能材料技術領域。所述制備方法包括以下步驟:制備Co基稀土磁粉;對Co基稀土磁粉進行熱壓,獲得熱變形前驅體;對熱變形前驅體進行熱變形,獲得強織構高各向異性納米晶Co基永磁體。本發明中熱變形前驅體的微觀結構由RCo5主相和細小且彌散分布的納米晶富稀土相組成,細小且彌散分布的納米晶富稀土相是磁體能低溫變形和獲得強c軸織構的關鍵。本發明所制備的各向異性納米晶Co基稀土永磁形成了強的c軸織構,同時具有高矯頑力和良好的熱穩定性,在高溫永磁領域具有較大的應用空間。
一種應用于濕式氧化的Cu?Fe雙金屬絡合型磁性殼聚糖炭氣凝膠催化劑的制備方法屬于環境功能材料領域。本發明以殼聚糖炭為載體,Cu0、Cu2O、Fe3O4和Fe0為主要活性組分,制備成絡合型催化劑。催化劑的制備利用殼聚糖分子與金屬離子之間的絡合作用,制備成Cu?Fe絡合型溶膠。將溶膠滴入氫氧化鈉溶液去質子固化形成小球,再經水洗,冷凍,凍干和煅燒過程制備成有磁性的氣凝膠催化劑。本發明制備的催化劑具有較大的比表面積,通過絡合作用將載體與金屬活性組分結合起來,避免了傳統浸漬法負載成分低,易溶出的缺點,且可以利用外加磁場進行回收。將催化劑用于濕式氧化處理垃圾滲濾液納濾濃縮液,發現對腐植酸和富里酸去除效果較好,COD去除率可達74.6%~86.8%。
本發明公開了一種具有雙重特性的柔性Janus多孔表面的制備方法及其應用,屬于功能材料及流體控制技術領域。制備方法包括,首先制備柔性PDMS薄膜,然后在二維程控點膠機上,對柔性PDMS薄膜的粗糙面用倒角空心針頭進行機械打孔,獲得具備結構梯度的柔性PDMS薄膜。最后通過仿貽貝多巴胺足絲蛋白黏附修飾的方法,對具備結構梯度的柔性PDMS薄膜進行超疏氣改性處理,得到一側為超疏氣?大孔徑、另一側為親氣?小孔徑結構的具有雙重特性的柔性Janus多孔表面材料。得到的柔性Janus多孔表面材料能現氣泡從超疏氣?大孔徑側到親氣?小孔徑側的單向導通,并實現氣泡在水下的儲存。本發明制備方法簡單,實現了水下氣泡的可控單向導通與輸運儲存功能,應用前景廣泛。
本發明屬于功能材料制備、加工領域,公開了一種以噴霧熱解原位合成機理為基礎,通過實時在線調控不同噴槍前驅液成分和進給量、噴涂氣壓、噴涂距離以及噴幅大小,實現一次噴涂制備出一系列成分比例變化的功能薄膜的高通量制備裝置及技術。該裝置是由高壓氣源、機械滑動系統、噴霧系統、加熱保溫系統、控制系統以及觸摸控制屏組成。該裝置通過控制不同噴槍噴涂溶液的速度來實現高通量多組分薄膜材料的制備,具有操作簡單、原料利用率高、設備成本低、成膜性優良等優點,并在大規模制備基礎上實現了多組元薄膜材料的高通量制備技術,極大地提高了薄膜材料制備效率。
本發明公開了屬于環境功能材料制備技術領域的一種生物炭復合材料的制備方法及對雌二醇去除的應用。該方法是通過將氫氧化鉀或氫氧化鈉溶于水中,添加蒙脫石粉末,超聲分散后加入牛糞粉末,再將混合液超聲分散、浸漬后通保護氣密封,加熱并保溫反應后冷卻至室溫得到的。所制備出的生物炭復合材料具有較大比表面積,且表面具有多種官能團,吸附位點較多,吸附能力較強。
一種陽離子交換途徑制備鈮酸鈉納米線的方法,屬于功能材料領域。利用SnNb2O6納米片粉末作為原料與去離子水混合,加入氫氧化鈉調成漿糊狀,然后加入乙二胺進行混合溶劑熱處理上述混合物,經陽離子交換反應,可制得熱力學穩態的Na6Nb8O25·9H2O納米線材料。所得的Na6Nb8O25·9H2O納米線在納米器件領域具有較好的應用前景。
本發明涉及一種從含釩含氧酸根的水溶液中提取固體絡合物的方法、得到的固體絡合物及其用途。所述方法包括:1)使pH值在2~4的含釩含氧酸根的水溶液,與含脂肪族直鏈伯胺(異丙胺、正辛胺、十二胺、十六胺或十八胺中的任意一種或至少兩種的混合物)的有機溶劑反應;2)然后將水相和有機相分離;3)對有機相進行固液分離,得到固體絡合物。本發明的方法適用于配制的含釩水溶液、工業廢水或含釩浸出液,可實現二次資源的合理應用。所得到的固體絡合物可作為新型環境工程功能材料,用于制備電池的前驅體,或直接作為催化劑或與載體復合得到復合催化劑用于光催化降解有機物,降低了含釩材料制備成本,具有較好的應用前景。
本發明公開了一種高效光熱轉化的自懸浮聚合物氣凝膠的制備方法及其應用,屬于有機無機復合先進功能材料制備工藝技術領域。本發明采用熱引發自由基聚合技術,將具有光熱效應的納米顆粒包覆到多孔聚合物氣凝膠中,經過親水性表面修飾,得到了吸光范圍廣、光熱轉化效率高、親水性強、導熱率低的復合功能聚合物氣凝膠。本發明所涉及的制備方法適用于包覆多種光熱納米材料,得到的復合氣凝膠多級孔道分布均勻,機械性能強,可重復利用,而且穩定性強,適用于海水淡化及不同酸堿度污水的處理,在海水淡化、污水處理、高溫滅菌、液?液分離等領域中具有重要的應用意義。
本發明公開了一種陰離子型聚合物與氯氧鉍或溴氧鉍的復合薄膜及其制備方法。該方法是將陰離子型聚合物與水溶液中制得的氯氧鉍或溴氧鉍正電荷納米片經層層組裝形成結構有序的陰離子型聚合物與氯氧鉍或溴氧鉍復合薄膜材料。該復合功能材料充分利用了氯氧鉍和溴氧鉍的層狀結構和二維空間的限域作用以及主客體相互作用,以及陰離子型聚合物在溶液中的特定作用,使陰離子型聚合物在氯氧鉍或溴氧鉍層間均勻分散,實現了氯氧鉍與溴氧鉍的光電功能優化和調控,為分子自組裝體系和氯氧鉍或溴氧鉍材料的進一步功能化和器件化鋪平了道路。
本發明涉及一種石墨烯片垂直取向薄膜材料的制備方法及其應用,屬于功能材料領域。將預先制備的氧化石墨烯溶液與防凍劑混合均勻后,移入聚四氟乙烯容器里,并立刻將聚四氟乙烯容器底部置于液氮表面進行方向自下而上的定向冷凍,得到石墨烯片垂直取向薄膜材料的水凝膠;將石墨烯片垂直取向薄膜材料的水凝膠進行冷凍干燥,得到石墨烯片垂直取向薄膜材料的氣凝膠;在氬氣的保護下,將石墨烯片垂直取向薄膜材料氣凝膠進行退火處理,得到所述薄膜材料。本發明所述制備方法簡單、易操作,適于大規模生產;所制備的薄膜材料具有高度有序的利于水分子傳輸和蒸發的通道,能夠實現高效率的太陽能海水淡化、濃酸濃堿以及重金屬溶液的水清潔。
本發明涉及一種利用塑料廢品制備高導電率自支撐石墨烯膜的方法,屬于功能材料領域。本發明所述方法以塑料廢品為原料,置于高溫管式爐中反應,在金屬鎳箔基底上形成石墨烯膜,再將金屬鎳箔進行刻蝕,從而得到所述石墨烯膜。本發明所述方法工藝簡單,制備成本極低,并且實現了塑料廢品的高價值轉化利用;而且所制備的石墨烯膜具有良好的柔韌性和導電性,可作為高性能導電材料。
本發明公開了一種yolk/shell結構堿式硫酸銅微球的制備方法,屬于無機功能材料制備技術領域。其制備方法是先向硫酸銅溶液加入胺類,通過攪拌使金屬離子與胺類充分反應,然后在室溫下靜置,經過過濾,水洗,干燥制得yolk/shell結構堿式硫酸銅微球。本發明的優點在于:1)在室溫下通過一步法制備出了yolk/shell結構的堿式硫酸銅微球;2)用本發明提供的方法制備的堿式硫酸銅微球,通過調節所加入胺類的濃度可以實現微球粒徑的調控和yolk/shell結構向空心結構的轉變;3)用本發明提供的方法反應工藝簡單、條件溫和、流程短,適合工業化生產。
本發明公開了一種減小電荷共享效應的CMOS器件及其制備方法。本發明的CMOS器件在隔離區的正下方設置俘獲載流子的附加隔離區。該附加隔離區的材料為多孔硅等,由于多孔硅是一種通過電化學陽極氧化單晶硅片形成的海綿狀結構的功能材料,多孔硅的表面層內存在大量的微孔和懸掛鍵。這些缺陷會在多孔硅的禁帶中央形成缺陷態,缺陷態可俘獲載流子,導致電阻增大,且隨著腐蝕電流密度的增大,孔隙率增大,多孔硅中的缺陷增多。本發明中利用多孔硅中缺陷態俘獲載流子的特性可減小重離子引起的電荷共享效應,淺溝道隔離STI區和下方隔離區的形成只需要一次光刻,工藝簡單,且可以極大地提高集成電路的抗輻射性能。
本發明屬于功能材料技術領域,特別涉及用于強酸環境下的油水分離的具有錐形孔的多孔膜及其制備方法和用途。本發明是將清潔干凈的聚四氟乙烯薄片固定,使用針尖為錐形結構的不銹鋼針,在該聚四氟乙烯薄片上進行陣列化的打孔,在聚四氟乙烯薄片上構筑錐形孔陣列結構;然后將得到的多孔膜取下,得到用于強酸環境下的油水分離的具有錐形孔的多孔膜。所述的錐形孔陣列結構中相鄰的錐形孔之間的間距和錐形孔的大小均為百微米尺度。本發明的多孔膜可用于含有強酸的油水分離。本發明的多孔膜的材料不含有毒有害物質,對環境友好,易清洗,可重復利用,穩定性好。
本發明涉及一種可用于常溫常壓催化濕式氧化陽離子偶氮染料廢水的復合型催化劑及制備方法,屬于水處理技術和環境功能材料領域。Mo-Zn-Al-O復合型催化劑是以Zn-Al-O作為載體,鉬酸鹽作為主要催化活性組分的前軀體,采用共沉淀-浸漬法制備而成。該制備方法簡單,快速,能耗低,本發明的催化劑可在常溫常壓下,利用空氣作為氧源,催化降解陽離子型偶氮染料廢水,顯示出具有較高的催化活性和較好的催化穩定性。
一種Mg-Ni系儲氫合金的制備方法,屬于金屬功能材料中的貯氫合金的制備。本 發明采用放電等離子燒結技術,將Mg粉、Ni粉和NdNi合金粉按儲氫合金Mg2-xNdxNi 配比配置,其中0.1≤x≤0.5;用行星式球磨機混合均勻,然后將粉末裝入SPS專用模 具進行壓型;再將裝有原始粉末的模具在真空氣氛下進行放電等離子體燒結。燒結時, 加熱速度為50-150℃,燒結溫度400-500℃,燒結壓力10-30MPa,保溫時間5-10min。 本發明解決了Mg-Ni系儲氫合金制備困難的問題,并且制備工藝簡單省時,可控性好、 成本低,制得出的儲氫合金呈多相結構,活化性能良好,吸放氫動力學性能好,PCT 平臺特性良好,放氫率高,吸放氫可逆性好。
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