32、中性束处理聚合物的表面化学键合与水冷真空管道热-流-固耦合分析

中性束处理聚合物的表面化学键合与水冷真空管道热-流-固耦合分析

在材料科学和工程领域，对材料表面性能的调控以及设备的热管理至关重要。本文将深入探讨中性束处理聚合物的表面化学键合变化，以及水冷真空管道的热 - 流 - 固耦合分析，为相关领域的研究和工程实践提供有价值的参考。

中性束处理聚合物的表面化学键合

在研究聚合物的摩擦电性能时，中性束（NB）处理是一种有效的表面改性方法。通过对聚二甲基硅氧烷（PDMS）和热塑性聚氨酯（TPU）进行不同的中性束处理，我们发现了显著的表面化学键合变化，这些变化对材料的摩擦电性能产生了重要影响。

• PDMS 的 O - NB 处理
  PDMS 本身具有 Si - O、Si - C、Si - O - C 和 SiO₂ 等化学键。其中，Si - O 键构成聚合物主链，Si - C 键连接主链和 CH₃ 官能团。经过 O - NB 处理后，Si - C 和 Si - O 键的比例下降。这是因为处理过程中，O₂ 原子与自由基结合，形成了更多的 SiO₂ 键。SiO₂ 是一种著名的正摩擦电材料，过多的 SiO₂ 键使得 PDMS 表面转变为正摩擦电材料。不过，在低束能量（如 6 eV）下进行 O - NB 处理，可以有效增强 PDMS 的功能性。
• TPU 的 N - NB 处理
  TPU 具有多种键合结构，如芳香碳环、C - NH、C = O 和 C - C 键。N - NB 处理能够打破相对较弱的 C - C 键，并与自由基发生反应。处理后，原本的 C = O 和 C - C 键断裂，形成了额外的 C - N 和 C = O -