針對內(nèi)爆物理實驗對編碼靶的需求,采用多級集束熱拉伸法,制備了包埋聚苯乙烯(PS)編碼陣列結(jié)構(gòu)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復(fù)合絲,經(jīng)切片、溶解等處理后,得到了具有6孔和26孔編碼陣列結(jié)構(gòu)的PMMA模板,再通過電化學(xué)沉積得到PMMA/Cu編碼陣列復(fù)合材料。光學(xué)顯微鏡、微米CT及SEM觀測表明,二級拉伸后PS結(jié)構(gòu)直徑減小到幾十微米,三級拉伸得到的PMMA模板孔徑及孔間距一致,分別為5μm和2μm;銅絲徑及絲間距與對應(yīng)的模板一致,銅絲長度達到了30μm;銅微米線在基體中呈規(guī)整的編碼陣列分布,且表面完整平滑。這2種具有特定尺寸與排列方式的銅微米絲陣列的成功制備,為微納米陣列的可控制備提供了一種新的方法。 

【文章來源】：塑料. 2020年02期 第136-139頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

編碼結(jié)構(gòu)聚合物模板制備過程示意圖

在模板的制備過程中，為了實現(xiàn)陣列結(jié)構(gòu)的編碼排列，方形絲的制備及排列方式尤為重要，它決定了最終聚合物模板以及復(fù)合材料中的陣列結(jié)構(gòu)。在一級拉伸時制備了2種不同的方形絲，一種為純PMMA方形絲，另一種是含有PS芯層的PMMA/PS方形絲，以PS為編碼陣列點，PMMA為基體，經(jīng)過排列組合形成宏觀的編碼陣列結(jié)構(gòu)。圖3a為6根PMMA/PS復(fù)合絲組合的編碼陣列，圖3b為26根PMMA/PS復(fù)合絲與PMMA 2種方形絲排列組合后的特定編碼陣列結(jié)構(gòu)，其中，白色亮點為PS，灰色部分為PMMA。由于手工切制的絲端面的平整性存在差異，因此，顯示不出明顯的結(jié)構(gòu)區(qū)分，但對拉絲的結(jié)果產(chǎn)生的影響較小。排列完成的方絲陣列經(jīng)高溫融合拉伸后，其絲間隙也會明顯減小。圖3 一級絲堆積的顯微鏡照片

圖2 PMMA與PS剪切黏度與剪切速率的關(guān)系曲線圖在每一級的拉伸過程中，口模尺寸、預(yù)制棒芯殼層的比例和剪切黏度的變化均影響著復(fù)合絲的尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。實驗使用的PMMA預(yù)制棒外徑為29 mm，在一二級拉伸中，PS的間距大于內(nèi)徑各級尺寸變化，如表1、2所示。隨著逐級拉伸，孔徑和孔間距的大小逐漸接近。由于在擠出過程中，隨著剪切黏度的增大，聚合物基復(fù)合材料的比例明顯增大[20]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]多孔陣列聚合物模板及銅微/納米線的可控制備[J]. 李洋,曹林洪,楊波,周秀文,劉旭東,牛高.  塑料. 2018(05)
[2]基于飛秒激光時空聚焦技術(shù)的三維微納加工[J]. 井晨睿,王朝暉,程亞.  激光與光電子學(xué)進展. 2017(04)
[3]皮秒激光微納加工研究進展[J]. 楊冬冬,蔡京輝.  激光與光電子學(xué)進展. 2017(01)
[4]微納尺度3D打印[J]. 蘭紅波,李滌塵,盧秉恒.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2015(09)
[5]多孔陣列聚合物模板的制備[J]. 楊波,牛高,周秀文,劉旭東,余斌,朱曄.  強激光與粒子束. 2013(12)
[6]銅納米線陣列顯微結(jié)構(gòu)的表征和控制[J]. 牛高,譚秀蘭,韓尚君,羅江山.  功能材料. 2011(S4)
[7]強輻射源用銅納米線陣列靶的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 牛高,譚秀蘭,韓尚君,李愷,李佳,黃文忠,羅江山.  強激光與粒子束. 2011(03)
[8]硅微通道陣列光電化學(xué)腐蝕中通道尺寸控制技術(shù)[J]. 王國政,熊崢,王薊,秦旭磊,付申成,王洋,端木慶鐸.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(03)
[9]超強飛秒激光與固體靶產(chǎn)生的超熱電子加熱機制[J]. 溫賢倫,洪偉,谷渝秋,何穎玲,唐翠明,王劍.  強激光與粒子束. 2007(08)
[10]模板法組裝納米有序陣列的研究進展[J]. 曹淵,陶長元,杜軍,張丙懷.  化學(xué)研究與應(yīng)用. 2006(01)



本文編號：2908495