一种智能组装根状毛细扩散通道的自适应纳米多层膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114990481A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210654877.7

    申请日:2022-06-10

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种智能组装根状毛细扩散通道的自适应纳米多层膜及其制备方法和应用,涉及防护涂层材料技术领域。本发明提供的自适应纳米多层膜,包括依次交替沉积在衬底表面的贫氮过渡金属氮化物层和富氮过渡金属氮化物层。本发明提供的纳米多层膜在腐蚀环境中产生的钝化层更薄、更致密,其中的贫氮过渡金属氮化物层和富氮过渡金属氮化物层应对腐蚀环境能自组装形成致密纳米晶颗粒,均匀地将腐蚀性离子的扩散通道细化成根状毛细状态,使得钝化层内部以细化的根状毛细扩散通道取代传统的贯穿型腐蚀通道,从而极大地降低腐蚀性离子向薄膜内部迁移的速率。本发明提供的纳米多层膜在具有高硬度和表面平整度的同时,具有优异的耐腐蚀性能。

    一种微弧氧化制备钛合金宽温域减摩耐磨涂层的方法

    公开(公告)号:CN114959832A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210643408.5

    申请日:2022-06-08

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种微弧氧化制备钛合金宽温域减摩耐磨涂层的方法,以钛合金为基体,在电解液体系中对钛合金基体进行微弧氧化处理;其中微弧氧化处理采用铝酸盐电解液:NaAlO2—Na3PO4—NaOH混合电解液体系。本申请中提供了一种在钛合金表面制备添加了六方氮化硼的微弧氧化涂层,该涂层可以在室温到300℃的宽温域内维持稳定的低摩擦系数,并具有良好的耐磨性,改善钛合金的宽温域摩擦学性能。弥补了当前微弧氧化技术无法兼顾钛合金在宽温域范围内摩擦学性能的不足,拓展了微弧氧化技术在钛合金上的应用,提升了钛合金在高温环境下的寿命和可靠性。

    一种三维网状纳米晶/非晶的高强高韧纳米多层膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111876733B

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202010679231.5

    申请日:2020-07-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及航空材料技术领域,具体涉及一种三维网状纳米晶/非晶的高强高韧纳米多层膜及其制备方法和应用。本发明提供的三维网状纳米晶/非晶的高强高韧纳米多层膜,包括交替叠加设置的合金金属氮化物层和纯金属氮化物层;所述合金金属氮化物层和纯金属氮化物层均具有纳米晶和非晶共存结构;以依次叠层设置的一层合金金属氮化物层和一层纯金属氮化物层为一个单元。在本发明中,合金金属氮化物层和纯金属氮化物层均具有纳米晶和非晶共存结构,在沉积多个单元的过程中,使得在一个或多个单元内同时存在多个调制层共格的纳米晶相区域和非晶相区域,由纳米晶和非晶的界面形成空间的三维网状结构,提高了膜层的硬度和韧性。

    一种高硬耐腐蚀涂层及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN112323031B

    公开(公告)日:2021-10-08

    申请号:CN202011107037.6

    申请日:2020-10-16

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种高硬耐腐蚀涂层及其制备方法和应用,涉及涂层制备技术领域。本发明提供的高硬耐腐蚀涂层,按照各成分的原子百分数计,包括:Si3~14%,Ti30~33%,B55~66%;所述高硬耐腐蚀涂层为Ti(Si)B2固溶体结构。本发明提供的高硬耐腐蚀涂层相比于传统的二元硼化物涂层,具有更高的硬度和耐腐蚀性,并保持较低的电阻率,适于燃料电池金属双极板的防护。

    一种贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111286707A

    公开(公告)日:2020-06-16

    申请号:CN202010196522.9

    申请日:2020-03-19

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明提供了一种贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层及其制备方法和应用,涉及功能膜材料技术领域。本发明提供的纳米复合涂层包括非晶碳和由非晶碳包覆的TaC纳米晶、贵金属纳米团簇和贵金属单原子;所述TaC纳米晶的尺寸为4~6nm,所述贵金属纳米团簇的尺寸小于2nm;所述贵金属纳米团簇和贵金属单原子中的贵金属元素为Au或Ag,所述TaC纳米晶、贵金属纳米团簇和贵金属单原子上有结晶洋葱碳。本发明提供的贵金属@洋葱碳杂化的TMC/a-C纳米复合涂层不仅具有极低的摩擦系数与磨损率,能实现宏观超润滑,还具有较高的硬度及韧性,兼具良好的摩擦学性能和机械性能,可作为超润滑材料应用;且制备方法简单。

    一种碳包覆的银纳米棒阵列及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110468376B

    公开(公告)日:2020-05-05

    申请号:CN201910794516.0

    申请日:2019-08-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及功能材料技术领域,尤其涉及一种碳包覆的银纳米棒阵列及其制备方法和应用。本发明提供的碳包覆的银纳米棒阵列的制备方法,包括如下步骤:提供表面带有金属薄膜的衬底;加热衬底进行去润湿,然后维持衬底的温度不变,以甲烷为反应气体,以银靶为溅射靶,进行溅射,在衬底上得到碳包覆的银纳米棒阵列。该制备方法步骤简洁、工艺可控、成本低、产物纯净、碳包覆的纳米棒与基底结合强、可批量生产,克服了液相法及模板法的产物不纯、操作繁琐、结构难控等缺点,并且,该方法既可以在刚性衬底上制备碳包覆的银纳米棒阵列,也可在柔性衬底上制备碳包覆的银纳米棒阵列,具有轻量、便携、可折叠等优势,极大程度的扩展了应用范围。

    一种抗腐蚀且耐磨损的保护涂层及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110777330A

    公开(公告)日:2020-02-11

    申请号:CN201911099045.8

    申请日:2019-11-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及涂层防护技术领域,具体涉及一种抗腐蚀且耐磨损的保护涂层及其制备方法和应用。本发明提供的抗腐蚀且耐磨损的保护涂层,按照各成分的原子百分数计,所述保护涂层包括:29~33%的钽、57~67%的硼和3~14%的碳。本发明通过在保护涂层中掺入少量的碳,形成了非晶/纳米晶基体结构,其中薄的非晶碳嵌入TaB2纳米晶间,限制TaB2晶粒尺寸,使得涂层更致密,耐腐蚀性增强,从而减弱磨损和腐蚀间协同效应,实现摩擦学性能的提升;同时碳的少量掺入还可以保持TaB2本身优秀的抗微生物附着性能,使得提供的保护涂层具有优异的耐腐蚀性和耐磨损性,能够适应海洋的恶劣环境,适宜推广应用。

    一种贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN108342687B

    公开(公告)日:2020-01-10

    申请号:CN201810087179.7

    申请日:2018-01-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的一种贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜及其制备方法属于功能膜材料制备的技术领域。薄膜中贵金属、Hf、N元素的原子百分比含量分别为:0.59~1.48at.%、42~43at.%、56~57at.%,薄膜的厚度是800~1000nm,薄膜中贵金属以单原子形式存在。制备方法有清洗衬底、抽真空、设置温度、在衬底上磁控溅射等步骤。本发明采用磁控溅射低能沉积技术的制备方法,成功地制备了贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜。这种制备方法具有工艺简单、成本低、重复性高、产率高、可大批量工业生产等优点。制备过程不产生副产物,制备的样品的硬度和韧性显著的提高,薄膜的耐摩擦抗磨损性能大幅度地提高。

    一种过渡金属核壳结构薄膜电催化剂及其制备方法

    公开(公告)号:CN107579257B

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201710809664.6

    申请日:2017-09-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的一种过渡金属核壳结构薄膜电催化剂及其制备方法属于催化剂材料制备领域。以金属纳米粒子为核,氮掺杂的洋葱状石墨为壳,由核壳结构的纳米粒子在衬底上形成的薄膜的厚度是200~1200nm。采用磁控溅射小角沉积技术,以金属靶作为金属纳米粒子源,石墨靶及甲烷气体作为碳源,氮气作为氮源气体,同时通入氩气作为溅射气体,实现金属催化碳石墨化生长并原位自组装形成氮掺杂洋葱状石墨包裹金属纳米粒子薄膜。本发明具有工艺简单、成本低、重复性高、产率高、可大批量工业生产等优点;在制备过程无副产物,制备的样品展现出优于商业Pt/C催化剂的稳定性及耐甲醇性。

    一种贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN108342687A

    公开(公告)日:2018-07-31

    申请号:CN201810087179.7

    申请日:2018-01-30

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明的一种贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜及其制备方法属于功能膜材料制备的技术领域。薄膜中贵金属、Hf、N元素的原子百分比含量分别为:0.59~1.48at.%、42~43at.%、56~57at.%,薄膜的厚度是800~1000nm,薄膜中贵金属以单原子形式存在。制备方法有清洗衬底、抽真空、设置温度、在衬底上磁控溅射等步骤。本发明采用磁控溅射低能沉积技术的制备方法,成功地制备了贵金属单原子掺杂的Hf3N4薄膜。这种制备方法具有工艺简单、成本低、重复性高、产率高、可大批量工业生产等优点。制备过程不产生副产物,制备的样品的硬度和韧性显著的提高,薄膜的耐摩擦抗磨损性能大幅度地提高。

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