胶体的蒸发自组装与裂纹斑图动力学研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuyixinsiboy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
胶体悬浮液以及其蒸发沉积所形成的裂纹斑图,广泛存在于工业界和自然界,比如打印,喷涂,镀膜,以及沉积膜和各种合成材料,然而,这些裂纹会破损材料本身甚至使其功能失效。我们采用高分子作为添加剂,通过影响或抑制在干燥过程中引发的相分离,即通过调节微纳米颗粒和聚合物高分子链这两相在悬浮液中的相分离来调控其蒸发动力学过程,最终达到调节控制沉积物薄膜上的裂纹斑图形貌。提供了一个很好地得到无裂纹(crack-free)沉积材料的方案。我们发现在裂纹发生过程中存在的两种相分离。一种是第一阶段相分离是耗散引发的(depletion-induced)二氧化硅纳米粒子和聚合物的分离。另外一种是我们定义了在蒸发的最后阶段,分离水和粒子/聚合物团簇的相分离。这两个阶段的相分离已经预埋了缺陷的空间位置,进而决定了最后裂纹产生的形貌。从机理上阐明了镀膜、喷涂、自组装等过程中胶体-高分子裂纹产生的物理起源,以及建立优化参数抑制裂纹破坏作用。而且这个理论方法可以帮助了解纳米粒子和高分子链在二元系统中的自组装及其蒸发动力学特性和机理。而基底性质对蒸发过程以及干燥沉积膜中的裂纹的产生的影响,比如基本的物理参数:基底表面粗糙度,是个未被深入挖掘的领域。我们通过改变玻璃基底表面粗糙度,发现了最终干燥沉积膜中裂纹斑图形貌随之的改变规律。并且对裂纹斑图形貌变化的规律阐述了两种可能的解释。一种为粗糙的基底表面的沟槽结构会固定住液滴里底层落入其中的自由颗粒,等价于粗糙的基底表面上二氧化硅悬浮液的初始浓度,比同样实验条件下光滑基底表面上悬浮液的初始浓度减小。另一种为相较于较光滑的基底表面,较粗糙基底表面上不规则的结构会使干燥沉积膜中产生更多的缺陷,改变了沉积膜开裂的临界应力,进而造成同样蒸发条件下,干燥沉积膜中裂纹斑图形貌随基底表面粗糙的变化规律。而且,对于这两种可能的解释分别用理论计算和实验来支持。
其他文献
随着人们对于传统皮革手工艺术的喜爱和对传统皮革文化的逐渐重视,各高职院校所创建的皮革艺术工作室的如雨后春笋一般的涌现出来,为传统皮革艺术的传承和发展而贡献力量。本
在市场经济不断发展的今天,社会和企业对人才的要求越来越高,特别对技术性人才的要求更加严格。如何培养适应社会发展需要的技术性人才,增强学生就业的本领,成为中职学校必须
<正>曲江县位于粤北,其县城位于浈江、武江交汇处之北,浈武两江于此汇成北江。行旅溯浈江而上,水陆兼程可抵南雄,北出梅关即是江西。溯武江往北可抵坪石镇,过骑田岭即达湖南
应用差示扫描量热法(DSC)对蛋白质和淀粉两类生物大分子体系进行了研究。研究了3’-叠氮-2’, 3’-二脱氧胸苷(AZT)对人体细胞骨架蛋白-actins的毒副作用和脱脂米粉与未脱脂
<正> 会计信息失真是一个很普遍的现象,除客观存在的规制不健全之外,财务欺诈、造假行为似有愈演愈烈之势。公司治理失调是目前又一个热门话题。上市公司股权比例严重失调,普
青春版《牡丹亭》不仅在中国本土掀起了昆曲热潮,而且为昆曲在世界范围内的推广做出了重要贡献,成为中国传统戏曲跨文化传播的经典个案。回顾20世纪以来《牡丹亭》跨文化传播
ε-MnO2微纳米颗粒因其自身独特的物理性质和化学性质被广泛应用在超级电容器、废气处理、废水处理及磁性材料等领域。针对于ε-Mn02微纳米颗粒的制备,如形貌的控制和结构的
本文对常温彩色沥青胶结料的制备、常温彩色沥青混合料的设计及性能进行了系统研究,总结出常温彩色沥青路面设计与性能评价指标,使得常温彩色沥青混合料的高温稳定性得以提升
文章以甘肃省为例总结了合作社发展情况及金融支持中存在的问题,指出"三变"为解决合作社发展的"痛点"带来机遇,对金融支持合作社发展提出了新要求。提出多措并举引导合作社规
针对现代财务会计模式存在的理论缺陷,本文提出的改革思路是:首先,回归并重构会计学的基础理论架构,以此为基础建立基础会计学;然后,以基础会计学为学科基础,重构包括对外报