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连续法大气压低温等离子体聚四氟乙烯表面处理清洁生产技术
2010年我国含氟聚合物产能约8万多吨,占世界总产能的三分之一,产量近6万吨,其中PTFE约占80%,已成为世界第二大生产国。根据国家氟化工十二五规划,到2015年我国含氟聚合物产能将达到13.4万吨,产量达到9.4万吨,其中PTFE约占70%。随着战略性新兴产业的兴起,PTFE应用范围已经从传统领域扩展到环保、生物医药、新能源、电子信息等新兴产业领域。如在环保领域,PTFE膜接触器应用于烟道气处理;在生物医药领域,PTFE中空纤维管用作血浆过滤器;在新能源领域,PTFE用作锂电池隔膜和太阳能电池背板;在电子信息领域,PTFE用作驻极体材料。而这些应用,无一不涉及到对PTFE的表面处理。传统的湿化学法已经不能适应,正如氟化工十二五规划中所述:产品结构不合理,中低端产品为主,高端产品仍然依赖进口;应用开发不力,加工技术和设备落后。 大气压低温等离子体材料表面改性是一种新型的表面改性方法,这种方法可以有效地改善材料表面性能,且凭借其独特的优点使其具有其它传统方法不可比拟的优势,是一项值得深入研究的有广阔应用前景的技术。本项目采用大气压低温等离子体改性PTFE材料,替代传统的湿法化学处理方法,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,开发出适合对PTFE表面处理的高放电均匀性、高放电电离效率和大面积的均匀等离子体在线清洁处理技术,从而达到对PTFE表面改性的有效调控,取代传统的化学表面处理方法,推动相关产业的技术进步和PTFE在新兴行业中的应用,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 本项目所采用的常压低温等离子体设备为大面积、均匀连续处理设备,如图所示,可以实现稳定均匀DBD模式运行,配合上收卷、送卷,臭氧抽气等装置,可实现在线连续运行。目前已在实验室实现电极长度为1.5米的的大面积放电,如图(a)所示,将进一步结合在线处理要求,深入研究等离子在线处理工艺,开发如图(b)所示的在线处理样机。处理宽度0.5m,处理速度1-5m/min可调;处理厚度0.05-0.5mm;处理后PTFE表面水接触角不大于50°;PTFE表面微观形貌:表面刻蚀程度均匀。 技术特点及创新性 针对目前PTFE表面处理中采用的湿法化学处理方法安全性、环保性、节能性差的缺点,采用大气压低温等离子表面处理技术,通过研究放电参数、处理结构及处理气体对PTFE表面改性影响的规律,获取最优改性处理条件,找到最适合取代化学处理方法的PTFE表面状态;通过研究在PTFE表面接枝不同的分子链,使其表面产生新的分子结构和新的功能,解决表面处理后老化效应等问题;开发新型的DBD等离子体处理样机,提高等离子体大面积处理均匀性;实现对PTFE表面处理的在线连续性、经济性、清洁性和安全性。同时为低温等离子体材料表面改性的大规模工业应用提供实践。研发出适应工业化生产的PTFE表面处理新技术和新设备,从而提高其表面的粘接性、吸湿性、可染色性、及生物相容性等性能,而且改性只涉及表面纳米级别范围内,基体性能不受影响,对于提升PTFE产品档次,促进PTFE在新兴行业的应用具有现实意义。 ●应用前景: 以聚四氟乙烯复合胶带为例,该产品是采用PTFE乳液浸渍玻璃纤维基布,生产出聚四氟乙烯漆布,再进行单面表面处理后,涂上一层有机硅胶粘剂。该产品表面光滑,有着良好的抗粘性,耐化学腐蚀和耐高温性以及优秀的绝缘性能,并具有反复粘贴功能,广泛应用于在造纸、食品、环保、印染、服装、化工、玻璃、医药、电子、绝缘、砂轮切片、机械等领域,还可应用于浆纱机的滚筒、热塑脱模等行业。该产品预计全国年用量达1000多万㎡。再以太阳能电池组件背板为例,其主流产品是TPT。该产品是由上下两层PVF(聚氟乙烯)和PET(聚对苯二甲酸二乙酯俗称涤纶)薄膜三层复合而成。该产品的生产就涉及到对PVF的表面处理。相对于PTFE来说,PVF的表面处理就比较容易。据统计1兆瓦组件需要8800-10000平方米的背膜,2007年我国组件量为1717兆瓦,消耗各种背膜1500-1700万平方米,全部依赖进口。据《2008年中国光伏太阳能行业研究与投资前景分析报告》预测,2008年世界组件量为将上升40%,约为5600兆瓦,我国组件量约为2400兆瓦,需要背膜约1900-2400万平方米,PVF表面处理量达3800-4800万平方米。 目前,国内外相关研究大多实验室阶段,国外一些知名的大公司,如道康宁、3M以及德国的一些公司,也正致力于该技术研究。从目前报道资料情况上看,国外仅道康宁公司有应用报道,国内尚无相关产品推出。因此技术属于自主創新技术,将填补国内空白,达到国际先进水平。本技术具有应用的普遍性,不但可用于PTFE的表面处理,更可用于其它氟树脂和难粘高分子材料的表面处理,具有广阔的市场前景。本技术还可以推广到其他高分子材料处理领域,以及保护性包装、生物材料处理、薄膜沉积、生物医学应用等领域,在提高材料表面性能,开创材料新的应用领域方面发挥着至关重要的作用。
南京工业大学 2021-01-12
中国高等教育学会召开学习贯彻党的二十届三中全会精神 推进教育科技人才三位一体协同融合发展座谈会
8月1日,中国高等教育学会召开“学习贯彻党的二十届三中全会精神,推进教育科技人才三位一体协同融合发展”座谈会。
中国高等教育学会 2024-08-05
2020年度高博会“双百计划”第三组双走访活动圆满成功
为推动教育与产业统筹融合,形成良性互动的发展格局,进一步推选2020年度中国高等教育博览会“校企合作 双百计划”(以下简称“双百计划”)典型案例,中国高等教育学会于2021年3月22-27日开展了“双百计划”第三组双走访活动。
中国高等教育博览会 2021-03-31
一种基于数字化投影技术构建聚合物三维结构的方法
本发明公开了一种基于数字化投影技术构建聚合物三维结构的方法,包括如下步骤:步骤(1):将包含单体和光引发剂的光敏树脂前驱液置于平面模腔内;步骤(2):使用DLP投影仪按预设二维图案对光敏树脂前驱液进行多次局部投影、曝光固化;得到非均质二维平面;步骤(3):将固化得到的非均质二维平面置于烘箱中加热,获得三维立体结构。本发明提出的方法简单、方便,对设备要求低,非常适用于制备聚合物精确三维结构。
浙江大学 2021-04-11
基于多层空间光调制器的高分辨全息三维显示装置和方法
本发明公开了基于多层空间光调制器的高分辨全息三维显示装置,包括:相干光源、扩束准直系统、空间光调制器组、图像传输模块和计算机,所述的空间光调制器组由平行排布的N个空间光调制器的组成。本发明还公开了基于多层空间光调制器的全息三维显示方法。本发明采用空间光调制器多层前后排列的方式,每一层空间光调制器根据计算机载入的编码图像对入射其上的光束进行全息编码调制,再现出真实空间的高分辨全息三维光场,扩大了全息显示的观察范围,可供多人多视角裸眼同时观看,消除了观察者在观看三维显示过程中的不适应感,自动符合人类在视觉观察及深度感知方面的自然生理和心理习惯。
浙江大学 2021-04-11
一种基于投影机阵列的悬浮式360°视场三维显示装置
本发明公开了一种基于投影机阵列的悬浮式360°视场三维显示装置。该装置包括平面环型散射屏、投影机阵列、图像分割器和计算机。计算机对三维模型进行处理,通过图像分割器进行图像分配,并将图像阵列传入投影机阵列。投影机阵列将传入的三维物体水平360°全景视场的组合图像阵列投影到平面环型散射屏上。平面环形散射屏可控制出射光线的发散角度,使得观察者的左右眼看到不同视角的图像,实现显示的三维物体悬浮在平面环型散射屏的上方。基于投影机阵列的悬浮式360°视场三维显示可供多人360°环绕裸眼观看,实现空间消隐并可探入触摸交互。
浙江大学 2021-04-11
基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置和方法
本发明公开了一种基于平面显示器的悬浮式360°光场三维显示装置,包括:依次放置的平面显示器阵列、第一透镜组阵列、第二透镜与散射屏,其中平面显示器阵列由若干平面显示器拼接而成,每个平面显示器用于显示三维对象一周360°各子图像的其中一部分,即一个子图像序列,平面显示器阵列显示的图像序列中各子图像、第一透镜组阵列中各第一透镜组以及观察区的各视点一一对应。观察者在一个视点只能看到一个子图像。通过控制平面显示器阵列显示的子图像个数、整个系统的光轴倾角、散射屏的散射角度等参数,使观察者在观察区内双眼处于不同视点处,从而观察到平面显示器阵列上显示的两个不同子图像而产生双目视差,达到观看立体三维场景的效果。
浙江大学 2021-04-11
一种基于三维打印的嵌入预张紧碳纤维的方法和装置
本发明公开了一种基于三维打印的嵌入预张紧碳纤维的方法,包括以下步骤:(1)采用三维打印进行打印结构制造,每制造一层后进行判断是否需要进行纤维丝的铺设,如果需要铺设纤维丝则进入步骤(2),如果不需要则进入步骤(3);(2)将预张紧的碳纤维丝铺设在最新一层的打印结构上;(3)进行三维打印下一层制造;本发明还公开了一种基于三维打印的嵌入预张紧碳纤维的装置;本发明的装置和方法可以快速有效地将预张紧纤维丝嵌入三维打印结构中,有效提高三维打印结构的强度以及实现打印结构具有自监测功能。
浙江大学 2021-04-11
星恒电源锰系多元复合锂和三元材料动力电池生产线
星恒电源股份有限公司成立于2003年12月,拥有以锰系多元复合锂为核心,包括锰系多元复合锂和三元材料的多条动力电池生产线,是国内知名的动力锂电池高新技术企业。历经16年发展,星恒已开展全球化产业布局,在苏州基地的基础上,星恒已在安徽滁州苏滁现代产业园投建滁州星恒,同时欧洲子公司、印度子公司相继成立。公司拥有以院士领衔的技术研发团队,掌握超级锰酸锂、动力电池梯次利用的核心技术;拥有国际知识产权锰酸锂(专利号:01134448.2);拥有67项专利,实用新型专利42项,发明专利17项,外观专利8项;承担过11项“863”电动汽车重大专项课题,2项“973”课题,13项国家课题。点击上方按钮联系科转云平台进行沟通对接!
中国科学技术大学 2021-04-10
一种矩形口径三角网格平面阵列天线的方向图数值优化方法
本发明公开了一种矩形口径三角网格平面阵列天线的方向图数值优化方法,首先根据天线发射频率、阵列口径尺寸和阵列单元间距等系统参数建立矩形口径三角网格分布的阵列单元布局;根据用户指定的波束指向角度确定每个单元的相位加权;然后设定幅度加权优化矢量,并初始化幅度加权优化矢量矩阵,采用差分进化算法对幅度加权优化矢量矩阵进行迭代数值优化,直到最佳优化矢量的适应度值低于设定阈值。本发明很好地解决了矩形口径三角网格平面阵列的数值优化问题,可快速优化出所需的幅度加权矩阵,使阵列二维方向图上的副瓣电平和零陷电平等特征满足指标。
东南大学 2021-04-11
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