PDMS

软材料动态拉伸响应精确测量的一个主要障碍是获得同时应力平衡、应力单轴和恒定应变速率下的材料响应问题。为解决这一问题，本文开展了基于分离式霍普金森压杆( SHPB )的动态拉伸实验，研究了软材料在大变形和中等动态应变速率( 100 ~ 102 s-1 )下的动态拉伸行为。实验采用交联聚二甲基硅氧烷( PDMS )弹性体作为模型材料。通过数字图像相关法( DIC )测量全场应变和应变率的演化，并采用应力平衡和变形单轴性的解析判据，证明了该试验方法在满足平衡、单轴性和应变率恒定3种条件下均能获得真实的稳态无惯性应力应变材料响应。还进行了10 - 3 - 10 - 1 s-1应变速率下的准静态实验对比。通过分析拟静态和动态应力-应变图以及单轴模量在所考察应变速率范围内的变化，表明PDMS的拉伸响应指向限制链延伸性，表现出微弱的非线性应变速率敏感性。最后，采用基于Gent应变能密度函数和最近提出的粘性耗散势的粘弹性超弹性模型来捕捉实验得到的响应。说明率相关应力-应变响应的所有特征均建模，拟合精度较好。

近年来，关于无氟超疏水涂层的大量精彩着作被报道。然而，详细的综述并不多见。综述了非氟聚二甲基硅氧烷( PDMS )超疏水涂层的研究进展，包括制备方法及其应用。从仪器、处理、底物等方面对方法进行了比较。并对其优缺点进行了总结。需要注意的是，这些方法不仅适用于PDMS基超疏水涂层的制备，而且适用于其他非氟化合物组成的涂层，如蜡、长链烷烃、碳纳米材料等。各种方法及其组合为研究者和工程师提供了大量制备无氟超疏水涂层的选择。相信本综述对致力于开发性能优异的无氟超疏水涂层的研究人员具有很好的参考价值。

天然聚合物在水处理中引起了越来越多的关注，但由于其亲水性，限制了其在去除疏水有机污染物( HOCs )方面的应用。以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为分散相，戊二醛为交联剂，采用甲壳素纳米纤维( ChNF )稳定的Pickering乳液制备了疏水气凝胶，并对其去除HOCs的性能进行了评价。PDMS比例为2.5 ~ 20 % v / v的Pickering乳液表现出较高的稳定性，显示出作为气凝胶模板的巨大潜力。固化后的PDMS液滴均匀地分布在基体内部，形成均匀的、永久的疏水性。水接触角超过130°的复合气凝胶可以选择性地从水中去除非水相HOCs。对CCl4的吸附容量为521 ~ 2820 wt %，取决于PDMS的含量。同时，复合气凝胶的机械回弹性显著提高，通过简单的机械压缩，有利于吸附剂的再生。24次循环吸附容量保持在85 %以上。此外，气凝胶还能去除水中溶解的HOCs，对10   mg / L TCE的最大吸附容量为1.34   mg / g。本工作揭示了Pickering乳液在利用天然生物聚合物制备复合疏水材料方面的潜力，在HOCs相关水处理方面具有广阔的应用前景。

采用模压工艺制备了分散在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中的磁铁矿( Fe3O4 )纳米颗粒复合材料。用随机分散的粒子自由聚合和在外加磁场中聚合得到两类样品。由针状针状针铁矿( α-FeOOH )和球状赤铁矿( α-Fe2O3 )的磁性微得到了磁铁矿纳米颗粒，XRD测量结果证实了这一点。通过SEM和EDX对PDMS：Fe3O4复合材料的形貌和组成性能进行了评价，结果表明磁性均匀分布在聚合物基体中。与未取向的PDMS相比，添加磁性分散体可以提高PDMS的热导率，而在聚合反应过程中，在磁场中进一步取向则会降低PDMS的热导率。磁性分散体的形状是一个重要因素，针状分散体相对于具有几乎球形形状的经典商业粉体，为热导率提供了更高的值。

采用模压工艺制备了分散在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中的磁铁矿( Fe3O4 )纳米颗粒复合材料。用随机分散的粒子自由聚合和在外加磁场中聚合得到两类样品。由针状针状针铁矿( α-FeOOH )和球状赤铁矿( α-Fe2O3 )的磁性微得到了磁铁矿纳米颗粒，XRD测量结果证实了这一点。通过SEM和EDX对PDMS：Fe3O4复合材料的形貌和组成性能进行了评价，结果表明磁性均匀分布在聚合物基体中。与未取向的PDMS相比，添加磁性分散体可以提高PDMS的热导率，而在聚合反应过程中，在磁场中进一步取向则会降低PDMS的热导率。磁性分散体的形状是一个重要因素，针状分散体相对于具有几乎球形形状的经典商业粉体，为热导率提供了更高的值。

石墨烯纳米片( GNP )是一种高长径比、导电性能优异的二维板状碳材料。它是导电聚合物复合材料( CPCs )最常用的填料之一，在柔性电极和传感器中具有潜在的应用前景。CPCs的电学性能特别取决于GNP网络的微观结构。当石墨烯浓度达到临界值时，CPCs的电导率跃变了几个数量级，定义为逾渗阈值。对于普通各向同性CPCs，逾渗阈值相对较高，导致力学性能和电学性能较差的性能较差。对齐石墨烯片是降低CPCs渗流阈值的有效方法。当外加磁场时，羰基铁颗粒( CIPs )容易取向形成链状结构。本工作将CIPs和GNPs与聚二甲基硅氧烷( PDMS )混合，在0.5   T的磁场下固化，CIPs的取向诱导PDMS中的GNPs在外加磁场下定向，产生各向异性结构。无论是各向同性还是各向异性结构的GNPs / PDMS复合材料都是以各种GNP浓度制备的。采用实验方法研究了GNPs / PDMS复合材料的微观结构和导电性能。结果表明，与各向同性复合材料( 0.85   vol % )相比，各向异性复合材料形成了各向异性石墨烯网络，渗流阈值为0.15   vol %。GNPs的排列显著降低了渗流阈值。进一步，提出了一种板格模型来揭示GNPs的排列方式对导电网络形成的影响。随着GNPs对位度的增加，逾渗阈值明显降低，这与实验结果一致。

超疏水涂层在自清洁纺织品中具有巨大的应用潜力。低耐久性、高制造成本以及对氟碳等化学物质使用的环境担忧限制了超疏水涂层的使用。本研究基于结构聚合物薄膜和疏水纳米粒子的转移，提出了一种简便、廉价的制备鲁棒无氟超疏水织物的方法。在这种方法中，将聚二甲基硅氧烷( PDMS )注入织物和纸张的片层之间，然后固化并去除纸张。这个过程导致一个织物注入PDMS，其结构是纸张表面的负副本。然后，在织物的结构化PDMS侧喷涂疏水纳米颗粒。PDMS的注入和随后的疏水纳米粒子的沉积使得强键合，如超疏水织物在超声作用下优异的溶剂稳定性所示。该方法具有普适性，几乎可以应用于任何纺织品，涂层表面具有超疏水性能，其水接触角为172°，滑动角为3°，且超疏水织物具有较强的耐水雾冲击和机械弯曲性能，每次测试至少200  次循环即可保持超疏水性能。

集成分离步骤和检测系统的通道型微流控器件是拓展微分析应用的关键因素。然而，这些设备仍然依赖于宏尺度的外部设备，用于样品的预处理、分离或检测。只有一个阶段所有步骤的整合对提高可行性至关重要。为此，我们采用一种低成本的方法，通过在单聚二甲基硅氧烷( PDMS )基平台上设计一种双模系统- -总尺寸为65 mm长× 20 mm宽× 14 mm高，内径为297 ± 10μm高× 605 ± 19μm宽- -实现无柱分离和同时检测。作为概念的佐证，我们利用该全合一PDMS平台分离- -不含包基相- -测定水杨酸( SA )和咖啡因( CAF )的检出限分别为0.20和0.18 μ mol L-1，定量限分别为0.70和0.60 μ mol L - 1。我们在安培模式下检测分析物的同时，利用强制对流将混合物分离到经过化学处理的微通道中。在此，我们报告了如何将分析物分离和进一步电分析集成到单个微型化装置中的新见解。

利用PDMS对AZ31B镁合金表面的MAO / DLC复合涂层进行改性，开发了一种可靠、高性能的涂层工艺。首先，采用MAO和非平衡磁控溅射相结合的工艺制备了MAO / DLC双层膜。随后，采用PDMS溶液对MAO / DLC涂层进行了常规浸涂改性。通过SEM、CA、Raman光谱、摩擦磨损性能、极化曲线和NSS试验，评价了涂层试样的表面特性、结合强度、硬度、摩擦学性能和耐腐蚀性能。PDMS改性使MAO / DLC涂层的H IT从15.96降至8.34   GPa；这是由于PDMS的渗透作用，使其具有良好的流变性能，在MAO / DLC涂层上形成了粘弹性的Si基有机聚合物层。但PDMS改性的MAO / DLC涂层更致密、疏水，与MAO-和MAO / DLC涂层样品相比具有更高的结合强度。而且PDMS改性降低了MAO / DLC复合涂层的COF和磨损率。这表明PDMS改善了摩擦学性能，其原因是由于PDMS的Si-O网络转移了氧化硅，以及滑动过程中DLC层的低石墨化。此外，PDMS改性10   min的MAO / DLC涂层试样的腐蚀电流密度比MAO / DLC涂层试样降低了2个数量级，比裸基体降低了5个数量级。NSS试验证明PDMS层减缓了镁合金在长期服役下的腐蚀，增强了腐蚀防护效率。结果归因于MAO / DLC膜具有较高的结合强度和润滑剂，以及PDMS的封闭性和疏水性的双重作用。

铁离子的扩散是限制Fricke凝胶剂量计在现代放疗精确三维剂量验证中应用的重要挑战。本工作利用微液滴超快速冷冻和涂层技术，构建了基于空间约束的核壳结构的低扩散Fricke凝胶剂量计。聚二甲基硅氧烷( PDMS )以其优异的疏水性被涂复在球团表面。通过屏蔽Co-60光子束场大小的一半来实现铁离子的浓度梯度，并采用紫外-可见分光光度法和核磁共振成像法测量离子扩散。核壳微丸之间即使在辐照后96 h也未发生扩散，辐照边界处的扩散长度仅限于微丸的直径( 2 ~ 3 mm )。进一步，通过Monte Carlo计算研究了核壳剂量计的剂量学性质，表明PDMS壳几乎不影响剂量计的性能。