两种石墨烯薄膜对电接触微动磨损行为的影响

发布时间：2021-01-02 01:54

　　人类自第二次工业革命以来,电话、电灯等被发明,进入了电气时代,随着时代的发展,人类社会已经越来越离不开电能。电连接件以不同的材料、不同的接触形式存在于日常生活的各个地方,且电接触涉及极其复杂的物理、化学、机械等过程。因此如何改善电接触界面的稳定性以及电气连接件的可靠性对于现代生活具有重大的意义。石墨烯自2004年第一次被发现以来,其优异的光学、电学、力学特性吸引了大批的科研工作者对其进行研究,在材料学、微纳加工、能源、生物医学等方面都有显著进展。研究石墨烯的润滑机理及电接触性能,对往后利用石墨烯制备薄膜提供了可靠的实验依据,具有一定的指导意义。本文针对上述两个研究热点,利用电接触微动磨损试验机,采用球/平面接触方式,针对两种石墨烯薄膜的电接触微动磨损性能进行了研究和分析,并利用物理化学分析设备,如光学显微镜、3D形貌仪、X射线能谱仪、Raman光谱仪和扫描电子显微镜等对两种石墨烯薄膜以及磨痕进行表征;评价了两种石墨烯薄膜的摩擦磨损性能和电接触性能,剖析了其润滑机理,并得到了以下三个主要结论:（1）利用自制的电化学沉积设备制备四种不同基体表面粗糙度的石墨烯薄膜,并对薄膜进行了表征;实验结... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

石墨烯蜂窝状结构

机械剥离法[21]

化学气相沉积法(CVD)作为制备半导体薄膜的经典方法,也被科研工作者们开发利用在石墨烯的制备上。原理是将碳化物或者碳固溶体的过饱和碳沿晶体台阶析出,以形成石墨烯。1994年,Ann-Sofie Johanson教授通过CVD法制备石墨烯[22]。Reina A在2009年报道了以CH4为碳源,以基底表面金属膜为催化剂,经气相沉积解离后在过渡金属膜表面形成石墨烯片层,最后通过酸液腐蚀金属得到石墨烯[23]。Dato Albert报道了在气相沉积中加入等离子,在无基底和催化剂的情况下也能合成石墨烯[24]。其他用于CVD制备石墨烯的过渡金属还有Ni[25],Co[26],Pt[27-28],Cu[29],Ir[30-31]以及Ru[32]等。(3)有机合成法

【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯:单原子层二维碳晶体——2010年诺贝尔物理学奖简介[J]. 朱宏伟.  自然杂志. 2010(06)
[2]接触载荷对钢丝微动磨损行为影响的研究[J]. 沈燕,张德坤,王大刚,许林敏.  摩擦学学报. 2010(04)
[3]影响电触点微动失效的微动幅值和微动频率参数研究[J]. 于运涛,周怡琳.  机电元件. 2007(03)

博士论文
[1]径向与复合微动的运行和损伤机理研究[D]. 朱旻昊.西南交通大学 2001

硕士论文
[1]微动电接触研究及其可靠性分析[D]. 于天禹.北京邮电大学 2010



本文编号：2952417