PMMA/铜微米线阵列复合材料的制备
发布时间：2020-12-10 09:52
针对内爆物理实验对编码靶的需求,采用多级集束热拉伸法,制备了包埋聚苯乙烯(PS)编码阵列结构的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合丝,经切片、溶解等处理后,得到了具有6孔和26孔编码阵列结构的PMMA模板,再通过电化学沉积得到PMMA/Cu编码阵列复合材料。光学显微镜、微米CT及SEM观测表明,二级拉伸后PS结构直径减小到几十微米,三级拉伸得到的PMMA模板孔径及孔间距一致,分别为5μm和2μm;铜丝径及丝间距与对应的模板一致,铜丝长度达到了30μm;铜微米线在基体中呈规整的编码阵列分布,且表面完整平滑。这2种具有特定尺寸与排列方式的铜微米丝阵列的成功制备,为微纳米阵列的可控制备提供了一种新的方法。
【文章来源】：塑料. 2020年02期 第136-139页 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
编码结构聚合物模板制备过程示意图
在模板的制备过程中，为了实现阵列结构的编码排列，方形丝的制备及排列方式尤为重要，它决定了最终聚合物模板以及复合材料中的阵列结构。在一级拉伸时制备了2种不同的方形丝，一种为纯PMMA方形丝，另一种是含有PS芯层的PMMA/PS方形丝，以PS为编码阵列点，PMMA为基体，经过排列组合形成宏观的编码阵列结构。图3a为6根PMMA/PS复合丝组合的编码阵列，图3b为26根PMMA/PS复合丝与PMMA 2种方形丝排列组合后的特定编码阵列结构，其中，白色亮点为PS，灰色部分为PMMA。由于手工切制的丝端面的平整性存在差异，因此，显示不出明显的结构区分，但对拉丝的结果产生的影响较小。排列完成的方丝阵列经高温融合拉伸后，其丝间隙也会明显减小。图3 一级丝堆积的显微镜照片
图2 PMMA与PS剪切黏度与剪切速率的关系曲线图在每一级的拉伸过程中，口模尺寸、预制棒芯壳层的比例和剪切黏度的变化均影响着复合丝的尺寸和内部结构。实验使用的PMMA预制棒外径为29 mm，在一二级拉伸中，PS的间距大于内径各级尺寸变化，如表1、2所示。随着逐级拉伸，孔径和孔间距的大小逐渐接近。由于在挤出过程中，随着剪切黏度的增大，聚合物基复合材料的比例明显增大[20]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔阵列聚合物模板及铜微/纳米线的可控制备[J]. 李洋,曹林洪,杨波,周秀文,刘旭东,牛高. 塑料. 2018(05)
[2]基于飞秒激光时空聚焦技术的三维微纳加工[J]. 井晨睿,王朝晖,程亚. 激光与光电子学进展. 2017(04)
[3]皮秒激光微纳加工研究进展[J]. 杨冬冬,蔡京辉. 激光与光电子学进展. 2017(01)
[4]微纳尺度3D打印[J]. 兰红波,李涤尘,卢秉恒. 中国科学:技术科学. 2015(09)
[5]多孔阵列聚合物模板的制备[J]. 杨波,牛高,周秀文,刘旭东,余斌,朱晔. 强激光与粒子束. 2013(12)
[6]铜纳米线阵列显微结构的表征和控制[J]. 牛高,谭秀兰,韩尚君,罗江山. 功能材料. 2011(S4)
[7]强辐射源用铜纳米线阵列靶的结构与性能[J]. 牛高,谭秀兰,韩尚君,李恺,李佳,黄文忠,罗江山. 强激光与粒子束. 2011(03)
[8]硅微通道阵列光电化学腐蚀中通道尺寸控制技术[J]. 王国政,熊峥,王蓟,秦旭磊,付申成,王洋,端木庆铎. 长春理工大学学报(自然科学版). 2010(03)
[9]超强飞秒激光与固体靶产生的超热电子加热机制[J]. 温贤伦,洪伟,谷渝秋,何颖玲,唐翠明,王剑. 强激光与粒子束. 2007(08)
[10]模板法组装纳米有序阵列的研究进展[J]. 曹渊,陶长元,杜军,张丙怀. 化学研究与应用. 2006(01)
本文编号：2908495
【文章来源】：塑料. 2020年02期 第136-139页 北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
编码结构聚合物模板制备过程示意图
在模板的制备过程中，为了实现阵列结构的编码排列，方形丝的制备及排列方式尤为重要，它决定了最终聚合物模板以及复合材料中的阵列结构。在一级拉伸时制备了2种不同的方形丝，一种为纯PMMA方形丝，另一种是含有PS芯层的PMMA/PS方形丝，以PS为编码阵列点，PMMA为基体，经过排列组合形成宏观的编码阵列结构。图3a为6根PMMA/PS复合丝组合的编码阵列，图3b为26根PMMA/PS复合丝与PMMA 2种方形丝排列组合后的特定编码阵列结构，其中，白色亮点为PS，灰色部分为PMMA。由于手工切制的丝端面的平整性存在差异，因此，显示不出明显的结构区分，但对拉丝的结果产生的影响较小。排列完成的方丝阵列经高温融合拉伸后，其丝间隙也会明显减小。图3 一级丝堆积的显微镜照片
图2 PMMA与PS剪切黏度与剪切速率的关系曲线图在每一级的拉伸过程中，口模尺寸、预制棒芯壳层的比例和剪切黏度的变化均影响着复合丝的尺寸和内部结构。实验使用的PMMA预制棒外径为29 mm，在一二级拉伸中，PS的间距大于内径各级尺寸变化，如表1、2所示。随着逐级拉伸，孔径和孔间距的大小逐渐接近。由于在挤出过程中，随着剪切黏度的增大，聚合物基复合材料的比例明显增大[20]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔阵列聚合物模板及铜微/纳米线的可控制备[J]. 李洋,曹林洪,杨波,周秀文,刘旭东,牛高. 塑料. 2018(05)
[2]基于飞秒激光时空聚焦技术的三维微纳加工[J]. 井晨睿,王朝晖,程亚. 激光与光电子学进展. 2017(04)
[3]皮秒激光微纳加工研究进展[J]. 杨冬冬,蔡京辉. 激光与光电子学进展. 2017(01)
[4]微纳尺度3D打印[J]. 兰红波,李涤尘,卢秉恒. 中国科学:技术科学. 2015(09)
[5]多孔阵列聚合物模板的制备[J]. 杨波,牛高,周秀文,刘旭东,余斌,朱晔. 强激光与粒子束. 2013(12)
[6]铜纳米线阵列显微结构的表征和控制[J]. 牛高,谭秀兰,韩尚君,罗江山. 功能材料. 2011(S4)
[7]强辐射源用铜纳米线阵列靶的结构与性能[J]. 牛高,谭秀兰,韩尚君,李恺,李佳,黄文忠,罗江山. 强激光与粒子束. 2011(03)
[8]硅微通道阵列光电化学腐蚀中通道尺寸控制技术[J]. 王国政,熊峥,王蓟,秦旭磊,付申成,王洋,端木庆铎. 长春理工大学学报(自然科学版). 2010(03)
[9]超强飞秒激光与固体靶产生的超热电子加热机制[J]. 温贤伦,洪伟,谷渝秋,何颖玲,唐翠明,王剑. 强激光与粒子束. 2007(08)
[10]模板法组装纳米有序阵列的研究进展[J]. 曹渊,陶长元,杜军,张丙怀. 化学研究与应用. 2006(01)
本文编号：2908495
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