王晓春
,
贾瑜
,
姚乾凯
,
王飞
,
马健新
,
胡行
金属学报
利用嵌入原子型原子间相互作用势的分子动力学, 计算了金属Al, Cu, Ni位于两个晶带上([001]晶带和[-110]晶带)一系列高Miller指数面的表面能.推广了基于表面结构单元模型的经验公式. 计算结果表明, 利用本文推广的经验公式可根据几个低Miller指数面的表面能估计出高Miller指数面的表面能和表面结构特征. 最密排面的表面能最低; 最密排面(111)和次密排面(110), (100)的表面能分别是表面能值随晶向角度变化曲线上的极小值; 理论模拟结果、公式计算结果和已有的实验数据三者符合得较好.
关键词:
高Miller指数表面
,
surface energy
,
molecular dynamics
Tianchi Ma
材料科学技术（英文）
Cytocompatibility of high nitrogen nickel-free stainless steel (HNS) with different nitrogen content was evaluated and compared with a conventional austenitic stainless steel 317L. The MTT assay (3-(4,5-dimethylthiazol2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) was performed on MG63 osteoblasts to assess the cytotoxicity. The expression of selected marker typical of differentiated osteoblasts, such as alkaline phosphatase activity (AKP), was also monitored in MG63 cells cultured on the tested materials. As a result, HNS had higher cell growth than 317L; meanwhile the cytocompatibility was increased with increasing nitrogen content. Furthermore, HNS enhanced osteoblasts differentiation, as confirmed by AKP activity. Overall these facts indicated that HNS had higher cytocompatibility than 317L and the nitrogen content contributed to the higher cytocompatibility of HNS. The influence of nitrogen on surface energy further explained the cytocompatibility of HNS.
关键词:
High nitrogen stainless steel
高志勇
,
孙伟
,
胡岳华
,
刘晓文
中国有色金属学报
doi:10.1016/S1003-6326(11)61306-X
计算方解石6个晶面和萤石3个晶面的表面断裂键密度,借助各向异性的表面断裂键密度预测两种含钙矿物的常见暴露面,分析表面断裂键密度与表面能之间的关系,利用接触角实验研究两种矿物常见暴露面的润湿性.表面断裂键密度计算分析表明,(10-14)、(21-34)和(01-1s)面及(111)面分别是方解石和萤石最常见的暴露面；两种矿物表面断裂键密度与表面能之间存在线性关系,其相关系数R2分别为0.9613和0.9969.接触角测量实验表明,两种矿物常见暴露面和水作用后的润湿性与表面断裂键密度有关,表面断裂键密度越大,亲水性越强,接触角越小；和油酸钠作用后的润湿性与表面Ca活性质点密度及质点的空间分布有关.
关键词:
方解石
,
萤石
,
表面断裂键
,
解理
,
表面能
,
接触角
,
润湿性
J. Reece Roth
金属学报(英文版)
Direct exposure of samples to the active species of air generated by a One AtmosphereUniform Glow Discharge Plasma (OA UGDP) has been used to etch and to increasethe surface energy of metallic surfaces, photoresist, polymer films, and nonwoven fab-rics. The OAUGDP is a non-thermal plasma with the classical characteristics of aDC normal glow discharge that operates in air (and other gases) at atmospheric pres-sure. Neither a vacuum system nor batch processing is necessary. A wide range ofapplications to metals, photoresist, films, fabrics, and polymeric webs can be accom-modated by direct exposure of the workpiece to the plasma in parallel-plate reactors.This technology is simple, it produces effects that can be obtained in no other way atone atmosphere; it generates minimal pollutants or unwanted by-products; and it issuitable for individual sample or online treatment of metallic surfaces, wafers, films.and fabrics.``Early exposures of solid materials to the OA UGDP required minutes to produce rela-tively small increases of surface energy. These durations appeared too long for com-mercial application to fast-moving webs. Recent improvements in OA UGDP gas com-position, power density, plasma quality, recirculating gas flow, and impedance match-ing of the power supply to the parallel plate plasma reactor have made it possible toraise the surface energy ofa variety of polymeric webs (PP, PET, PE, etc.) to levels of60 to 70 dynes/crn with one second of exposure. In air plasmas, the high surface ener-gies are not durable, and fall to 50 dynes/em after periods of weeks to months. Here.we report the exposure of metallic surfaces, photoresist, polymeric films, and nonwo-ven fabrics made of PP and PET to an impedance matched parallel plate OA UGDPfor durations ranging from one second to several tens of seconds. Data will be re-ported on the surface energy, wettability, wickability, and aging effect of polymericfilms and fabrics as functions of time of exposure, and time after exposure; the rateand uniformity of photoresist etching; and the production of sub-micron structures byOA UGDP etching at one atmosphere.
关键词:
atmosphere glow discharge plasma
,
null
,
null
张林
,
林国强
,
马国佳
,
魏科科
,
段仲伟
稀有金属材料与工程
采用MEVVA离子源复合磁控溅射沉积系统,在钛合金Ti6Al4V基体上制备Ti掺杂DLC薄膜,研究Ti掺杂对DLC薄膜疏水性能的影响.通过X射线能谱仪(EDS)、X射线光电子谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)分别对薄膜的组分、化学键以及表面形貌进行分析;通过测量静态接触角分析薄膜的润湿性并计算薄膜的表面能.结果表明:Ti掺杂DLC膜明显提高疏水性能,水接触角最高达到105°.薄膜中sp2C杂化键组分增加以及表面形成Ti-O键,是导致薄膜表面能降低的重要因素.
关键词:
类金刚石膜
,
掺杂
,
接触角
,
表面能
邓胜华
,
金慧
,
李红
稀有金属材料与工程
用第一原理法对Ge/Si (113)表面的重构、表面能和表面应力及其随Ge沉积层数的变化情况进行了计算,分析了Ge/Si (001)自组织量子点DOME形成机制和稳定性.发现构成DOME的Ge/Si(113)表面在压应变条件下是能量非常低的稳定表面.Ge原子在Si(001)表面上自组织生长量子点时,首先形成HUT岛;当生长到相当于约4个(001)层厚时,Ge/Si (113)表面表现为(2×2)-TPI&R重构,并开始形成稳定的DOME岛.
关键词:
Ge/Si自组织量子点
,
Si(113)表面重构
,
第一原理计算
,
表面能
,
表面应力
郭志君
,
周斌
,
高琴
,
王立军
,
胡盼
,
李玉宝
,
张利
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.06.024
采用阳极氧化法制备 TiO2纳米管阵列，研究电解液成分、阳极氧化电压、阳极氧化时间、电解液温度及氧化次数对纳米管阵列微观结构及形貌的影响，探讨了TiO2纳米管阵列生长机理，并采用 SEM、表面粗糙度仪、接触角测量仪对所得 TiO2纳米管阵列的形貌、粗糙度、亲水性及表面能进行了表征和分析。结果表明，阳极氧化后 Ti 表面活性增加，相比于其他阳极氧化工艺参数，电解液成分对样品表面粗糙度、接触角及表面能的影响更大。
关键词:
TiO2 纳米管
,
阳极氧化
,
生长机理
,
粗糙度
,
亲水性
,
表面能
吴东海
,
童张法
,
罗涛朋
,
邵琳
,
王海晨
,
韦柳婷
,
唐壁玉
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2015.06.017
采用第一性原理方法和slab模型研究了方解石型CaCO3(10～10)和(0001)晶面的表面能、表面驰豫与电子结构.结果表明(0001)面因较高的表面能而更不稳定,易与其它物质反应且具有较快的生长速度.(10-10)晶面因表面能低而生长缓慢,容易暴露.弛豫后(10-10)表面的Ca、C原子向内收缩而O原子却略微向外扩张,CO32-集团发生转动使结构更稳定.(0001)表面的Ca原子以及第二层的C、O原子均向内收缩并且原子弛豫程度比(10-10)面大.计算的DOS表明:与CaCO3体相约5.0eV的带隙相比,表面结构的带隙略微减少,而(0001)表面减少更多.虽然表面C原子与O原子由于强烈的DOS交叠形成典型的共价键,而Ca-O键则相对较弱,(0001)表面结构的C-O和Ca-O键相对更弱,且表面稳定性主要与O-p电子有关.电荷密度表明(0001)面内的C原子与周围3个O原子之间存在强烈的C-O共价键而组成三角形状的CO32-集团,其键能远大于Ca-O键.(10-10)表面模型的C-O和Ca-O键均比(0001)面强,并且表面的电荷密度也高于(0001)面,因而更稳定.
关键词:
CaCO3
,
表面能
,
表面驰豫
,
电子结构
,
第一性原理
夏克东
,
吕春祥
,
杨禹
,
张保平
材料导报
以乙烯基三乙氧基硅烷作前驱体在碳纤维表面制备了溶胶-凝胶涂层.通过扫描电镜、能量分散谱仪以及热重分析对涂层进行表征.通过单纤维拉伸强度测试研究碳纤维的力学性能,采用动态接触角测定碳纤维的表面能.结果表明,溶胶-凝胶涂层改善了碳纤维的抗氧化性能和力学性能.与未涂层纤维相比,涂层碳纤维的起始氧化温度提高了100℃,单纤维拉伸强度提高了5.9％～12.1％,但是涂层脱落及表面裂纹导致碳纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而降低.另外,溶胶-凝胶涂层降低了碳纤维的表面能,使其具有较好的疏水性能.
关键词:
抗氧化
,
碳纤维
,
溶胶-凝胶
,
力学性能
,
表面能
