發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 02:34

　　多壁碳納米管（MWCNT）以其獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、化學(xué)特性以及一維分子結(jié)構(gòu),在未來復(fù)合材料領(lǐng)域中具有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值。如今,金屬／碳納米管復(fù)合材料由于具有比純金屬更優(yōu)異的機(jī)械性能和導(dǎo)電性能而受到廣泛的關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)利用電沉積技術(shù)（直流電沉積、脈沖電沉積）從含有碳納米管的酸性硫酸銅電鍍液中制備了銅／碳納米管復(fù)合薄膜。本文研究了電沉積過程中各項(xiàng)參數(shù)對(duì)復(fù)合薄膜效果的影響,如碳納米管在復(fù)合電鍍液中的濃度、電鍍液pH值、電流密度、電沉積時(shí)間等。同時(shí),本文通過Zeta電位測(cè)試、陰極極化測(cè)試、循環(huán)伏安測(cè)試和交流阻抗測(cè)試對(duì)碳納米管與金屬銅復(fù)合電沉積過程的形成機(jī)理進(jìn)行了探討。本研究還重點(diǎn)考察了第二相粒子在復(fù)合電沉積過程中的行為與作用,并詳細(xì)描述了銅／碳納米管復(fù)合電沉積的關(guān)鍵步驟。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析從而得出以下結(jié)論：脈沖電沉積相比直流電沉積而言,能夠獲得結(jié)構(gòu)致密、碳納米管含量較高且分散均一的銅／碳納米管復(fù)合薄膜。正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,最佳的工藝參數(shù)是：碳納米管在復(fù)合電鍍液中的濃度為1.0 g·L-1,脈沖電流Jp=20 A·dm-2,脈沖導(dǎo)通時(shí)間ton=40 ms,脈沖關(guān)斷時(shí)間toff=960 ms。制得的... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳納米管的研究概況
        1.2.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用
        1.2.2 碳納米管的純化及分散性能研究
    1.3 碳納米管復(fù)合材料的研究進(jìn)展
        1.3.1 碳納米管復(fù)合材料的種類及其應(yīng)用
        1.3.2 金屬/碳納米管復(fù)合材料的制備方法
        1.3.3 銅/碳納米管復(fù)合材料的制備及其應(yīng)用
    1.4 納米復(fù)合電鍍
        1.4.1 納米復(fù)合電鍍的概念
        1.4.2 納米復(fù)合鍍層的影響因素
        1.4.3 納米復(fù)合電鍍的理論模型及其機(jī)理研究
    1.5 本課題的研究情況
        1.5.1 主要內(nèi)容及意義
        1.5.2 難點(diǎn)分析
        1.5.3 創(chuàng)新性
第二章 碳納米管的純化及表面修飾
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 鹽酸純化碳納米管
        2.3.2 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）修飾碳納米管
        2.3.3 混酸修飾碳納米管
    2.4 本章小結(jié)
第三章 直流電沉積法制備銅/碳納米管復(fù)合薄膜
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)流程圖及步驟
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 用鹽酸純化后的碳納米管進(jìn)行電沉積
        3.3.2 用聚乙烯吡咯烷酮修飾后的碳納米管進(jìn)行電沉積
        3.3.3 用混酸修飾后的碳納米管進(jìn)行電沉積
    3.4 本章小結(jié)
第四章 銅/碳納米管復(fù)合薄膜的納米復(fù)合電沉積機(jī)理研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 陰極極化曲線測(cè)試
        4.3.2 循環(huán)伏安測(cè)試
        4.3.3 交流阻抗測(cè)試
        4.3.4 銅/碳納米管復(fù)合薄膜的電化學(xué)過程形成機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 脈沖電沉積法制備銅/碳納米管復(fù)合薄膜
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)流程圖及步驟
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 晶體結(jié)構(gòu)分析（XRD）
        5.3.2 表面形貌分析（SEM）
        5.3.3 組成成分分析（EDX）
        5.3.4 截面形貌分析（CP）
        5.3.5 性能表征
        5.3.6 脈沖電沉積參數(shù)對(duì)復(fù)合薄膜的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 復(fù)合薄膜中碳納米管相對(duì)含量的研究
    6.1 前言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)流程圖及步驟
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 陽極溶解復(fù)合薄膜
        6.3.2 靜電自主裝法修飾碳納米管
        6.3.3 復(fù)合電鍍液中引入超分散劑聚丙烯酸（PAA）
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
北京化工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2913727