類金剛石碳基(diamond-like carbon films,簡稱DLC)薄膜是一類同時含有金剛石結(jié)構(gòu)(sp³雜化鍵)和石墨結(jié)構(gòu)(sp²雜化鍵)的非晶亞穩(wěn)態(tài)物質(zhì)。類金剛石薄膜具有高彈性模量、高硬度、良好的熱導(dǎo)性、卓越的摩擦學(xué)特性及較高的化學(xué)惰性等性質(zhì),在機械、電子、光學(xué)、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。相較于金剛石薄膜,制備DLC薄膜時所需的設(shè)備更簡單、操作條件更溫和。因此,開展關(guān)于DLC薄膜的基礎(chǔ)研究工作有著十分重要的意義。本文采用液相電化學(xué)法制備了DLC薄膜,研究了電極距離、電解液濃度、不同摻氮量對薄膜表面形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響,實驗的主要內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)在140 V的電壓下通過電解二甲亞砜制備得到了DLC薄膜。拉曼光譜分析表明薄膜具有典型的類金剛石結(jié)構(gòu),且隨著電極距的增加,薄膜中sp²雜化碳及無序結(jié)構(gòu)的比例也在逐漸增加。掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡的結(jié)果顯示薄膜由均勻的納米顆粒組成,且電極距的增加增大了薄膜的表面粗糙度。在對相應(yīng)的薄膜電極進行電化學(xué)性質(zhì)測試時發(fā)現(xiàn):(1)薄膜電極的電勢窗口較寬,在0.5 ...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1碳原子的成鍵類型Fig.1.1Thebondingtypesofcarbonatoms

在世界范圍內(nèi)掀起了DLC薄膜的研究非晶態(tài)物質(zhì)，DLC薄膜其結(jié)構(gòu)中既含有金構(gòu)（sp2雜化鍵）。由于薄膜中sp3鍵與sp2化，因此薄膜的性質(zhì)在一定范圍內(nèi)可調(diào)[10]。往往不需要復(fù)雜的設(shè)備，且反應(yīng)條件相對溫方面DLC薄膜能夠替代金剛石薄膜，因此有著十分重要的意義。膜概述分....

圖1.2DLC薄膜結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型（a）含氫DLC薄膜，（b）無氫DLC薄膜Fig.1.2Thenetworkmodelsofthestructureofdiamond-likecarbonfilms(a)a-C:H;(b)a-C

地理解DLC薄膜的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，研究人員提的結(jié)構(gòu)理論及模型。Beeman等人[14]最早提出了DLC薄膜有不同sp3和sp2雜化碳原子含量的DLC薄膜結(jié)構(gòu)模型，3雜化的非晶Ge模型，并由此得出薄膜中的sp2含量不可能超真實的DLC薄膜內(nèi)部需要很多懸....

圖1.3a-C:N電極的溶出伏安曲線

圖1.3a-C:N電極的溶出伏安曲線Fig.1.3Strippingvoltammogramsobtainedata-C:Nfilmelectro能及應(yīng)用光學(xué)透明度好，具有較高的紅外透射性和光學(xué)折射率優(yōu)選材料。DLC薄膜的耐蝕性好、機械強度高，常被制成的紅外....

圖1.4有機液體電沉積金剛石材料的實驗裝置

圖1.4有機液體電沉積金剛石材料的實驗裝ig.1.4Schematicdiagramofelectrodepositionsy電子、航空、機械、汽車、光學(xué)、醫(yī)學(xué)然而目前仍有幾個關(guān)鍵問題制約著DLC低、與基底的結(jié)合力差、熱穩(wěn)性差等[47-膜結(jié)構(gòu)和性能的過程中，人們逐....

本文編號：3930347