强附着碳纳米管CVD生长技术及场致发射应用研究

发布时间：2017-06-15 13:02

  本文关键词：强附着碳纳米管CVD生长技术及场致发射应用研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碳纳米管(CNT)由于具有非常高的长径比、机械强度和化学稳定性,被视为理想的场致发射电子材料。本研究采取阳极化工艺使用热化学气相沉积设备(CVD)在不锈钢基底上直接制备碳纳米管,并研究采取该项工艺制备的碳纳米管在形貌、附着、场发射的特性,并研究该MWNT阴极在电离真空计方面应用。为了研究阳极化技术制备碳纳米管的形貌、附着、场发射特点,本研究中对比了四种不同处理过程制备的碳纳米管,对碳纳米管的形貌、附着力、场发射实验数据进行对比分析,对比研究表明基于阳极化工艺制备的碳纳米管碳管与基底的结合力更强,场发射性能更优秀更稳定,尤其在高密度电流发射应用方面有着明显的优势。本工作还研究了碳纳米管阴极取代传统热阴极在分离规电离真空计方面的应用。碳纳米管阴极材料采取基于阳极化技术的CVD法制备,材料基底材质为304不锈钢。经制备的碳纳米管阴极具有开启电场低,发射电流稳定的优点。并设计了适合碳纳米管阴极电离规的纯机械组装电子源结构,经设计的碳纳米管阴极电离真空计在10-11至10-6 Torr压力范围内具有优秀的线性测量性能,测量下限是目前报道的最好水平。研究中引入了调制电极,对从电子源发射出来的电子进行能量调制,并系统的研究了阴极发射出的电子能量对碳纳米管阴极电离真空计灵敏系数影响。本工作所设计的碳纳米管阴极电离真空计性能优秀,得益于阳极化技术制备的碳纳米管性能优越,以及本工作所设计的碳纳米管电子源具有优秀的真空性能。
【关键词】：碳纳米管 阳极化 不锈钢 附着力 电离真空计
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;TQ127.11
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1 碳纳米管10-16
• 1.1 碳纳米管的发现、结构以及性质10-12
• 1.2 碳纳米管制备方法12-13
• 1.3 碳纳米管的物理化学性质13-14
• 1.4 碳纳米管的应用14-16
• 2 本论文研究的目的与意义16-18
• 第二章 基于阳极化技术的热CVD法制备碳纳米管18-24
• 1 阳极化处理原理18-20
• 1.1 主要仪器设备19
• 1.2 主要实验试剂19
• 1.3 阳极化过程19-20
• 2 热化学气相沉积技术20-22
• 2.1 热化学气相沉积原理简介20-22
• 3 热化学气相沉积技术直接制备碳纳米管工艺22-24
• 3.1 主要实验仪器和设备22
• 3.2 热CVD法制备碳纳米管实验过程22-24
• 第三章 碳纳米管的表征技术及性能测试方法24-30
• 1 扫描电子显微镜（SEM）24-26
• 2 碳管与基底附着力测试26-27
• 3 碳纳米管场发射电子性能及稳定性测试27-30
• 第四章 强附着碳纳米管生长技术及场致发射应用研究30-50
• 1 强附着碳纳米管制备30-37
• 1.1 强附着碳纳米管的制备过程30-31
• 1.2 阳极化技术制备的碳纳米管形貌特点31-32
• 1.3 阳极化技术对碳纳米管与基底结合强度的提升32-33
• 1.4 附着力的提升对碳纳米管场发射性能的影响33-35
• 1.5 不同制备技术制备的碳纳米管发射电流稳定性分析35-37
• 1.6 小结37
• 2 碳纳米管电子源设计37-39
• 2.1 碳纳米管电子源结构设计37-38
• 2.2 碳纳米管电子源的性能参数38-39
• 2.3 小结39
• 3 基于阳极化技术制备的碳纳米管电离真空计的应用研究39-50
• 3.1 碳纳米管电离真空计的结构设计与研究内容40-41
• 3.2 基于阳极化技术制备的碳纳米管电离真空计性能研究41-49
• 3.3 小结49-50
• 总结与展望50-52
• 1 总结50
• 2 展望50-52
• 参考文献52-56
• 致谢56-58
• 攻读硕士期间发表的论文目录58

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