KU酷游官网

常用

banner-lyys
KU酷游官网-不凡成就非凡,相信品牌力量

2018年

给细管“贴膜”——细管内壁涂层技术的革新

导语:

北京时间2017年10月 ,第14届“等离子基离子注入和沉积技术国际学术会议”(the 14th International Conference on Plasma Based Ion Implantation & Deposition PBII&D 2017)在上海召开 ,期间我;倒こ碳白远г豪盍鹾辖淌谕哦硬┦垦芯可硪诘难趼畚娜倩褡罴颜拱褰保ā癇est Poster Award”) 。该项成果中首次提出了EGD-PIII&D管内等离子体放电过程中的自增强等离子体放电效应 ,并研究了该效应的控制规律 ,得到了PBII&D2017组织委员会、与会国内外专家的高度评价 。

 

科研背景:现有技术的局限

低温等离子体表面改性 ,是一种融合了物理、化学等交叉学科知识的前沿技术 。目前 ,这一技术已经广泛地应用于医药学、环境科学、轻工纺织等领域 ,但其在管状工件内壁应用时仍存在着重大局限:对于内径较小且长径比较大的管状工件来说 ,外部等离子体难以进入管状工件内部 ,等离子体在其内部也难以发生 。

然而 ,管状工件作为机械化工、生物医药等领域产品的关键部分 ,其性能极大程度上影响着产品的功能发挥 。以人造血管为例 ,目前世界上虽然存在内径小于3mm的人造血管 ,但因其使用寿命过短 ,应用效果通常不尽如人意 。因此 ,对管道内壁进行涂层或改性 ,以延长管道的使用年限、拓宽应用领域 ,成为了该领域研究者所共同关心的问题 。

9CCD91FBD7603EE959543DA2E8C_E3DBC554_12EE

人造血管模型

 

科研成果:制造技艺的革新

EGD-PIII&D装置是许亿博士导师李刘合教授的专利 ,一次偶然的机会 ,许博士发现利用装置点状阳极和大面积阴极靶的独特设计 ,可以在实验中制造出足够数量和能量的二次电子 。这一现象引发许亿博士联想到 ,它能够作为管内等离子体的发生和维持的荷能粒子源 ;诖 ,许亿博士首次提出将电子聚焦电场增强等离子体基离子注入/沉积(EGD-PIII&D)技术应用于管内等离子体的产生 ,破解了内径较小且长径比较大的管状工件内离子体难以发生的问题 ,因而得到了“等离子体基离子注入及沉积”领域最高水平国际会议PBII&D的高度认可 。

5454EADFF42DA71F057E6FFB9D8_61EEBC90_2898

EGD-PIII&D 装置示意图

7E8E6755EA29D0AD35E9637A058_84DBB026_22E2

管内壁DLC薄膜沉积过程中自增强等离子体放电效应主要过程

许亿博士的研究 ,目前已进展至能够利用EGD-PIII&D技术 ,在内径细至0.8mm、长超过100mm的石英毛细管的内壁沉积了DLC薄膜 ,并将该技术拓展至螺旋管、C形管等异形管内壁薄膜的沉积 。此外 ,许亿博士针对管内壁DLC薄膜沉积过程中初始阶段注入电流快速增长的现象 ,研究了管内壁材料对等离子体放电的影响 ,揭示了自增强等离子体放电效应 ,又对管内壁涂层不均匀的问题设计了多项试验 ,最终掌握了管内壁DLC薄膜沉积过程中气体流量和电压大小对薄膜均匀性的影响规律 。

6BCE443B48E8E25FBD8FE9754B4_A4614980_3EF69

直管和异型石英管内壁沉积DLC薄膜前后对比图

 

科研心得:积累+细节=成功

在谈及自己成功的背后 ,许亿博士最大的感悟 ,就是科研人员应当尽可能丰富自己的知识储备 。研究者必须要去阅读大量的文献 ,熟悉所在领域国内外前沿 ,才能一方面避免重复他人已经实践的工作 ,提升研究的回报率;另一方面 ,从他人的成果中不断汲取灵感 ,可以启发自己探索出解决问题的新思路 。

在研究电子聚焦电场增强等离子体离子注入且沉积问题的同时 ,许亿博士还进行过质点网格法/蒙特卡洛算法(PIC/MC)及高能脉冲磁控溅射技术(HiPIMS)等方向的研究 ,并发表过3篇SCI-Q1区论文、1篇EI论文 。对此 ,许亿博士表示 ,科研中应当不放过任何细节之处 ,只有把握住每一次实验所带来的机遇 ,不断深入、融汇贯通 ,才能够实现事半功倍的效果 。

B0DF8E3B6333CEBD5B65B5FBE48_E9E70A31_413F

许亿博士

结语:

新的技术和方法往往能带来一系列产品的革新 ,许亿博士关于毛细管内壁涂层方法的改良 ,对于机械化工、生物医药等领域都将产生一定影响 。虽然已经在国际会议上崭露头角 ,但许亿博士的科研之路却绝不会止步 。在KU酷游官网建设世界一流大学的征程中 ,我们也期待有更多创新人才的涌现 。

 

策划/文案:张金星、李培源

设计:杨彦卓 技术:曹嘉辉 英文编辑:李明珠

鸣谢:机械工程及自动化学院、许亿博士

编审:KU酷游官网门户网站总编总监工作室

投稿:geoos@buaa.edu.cn

上一条:全国政协十三届一次会议在京开幕 我校五位委员出席会议

下一条:2018新春快乐!

【网站地图】