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ZnO纳米棒的润湿性与摩擦学性能研究

文献类型:学位论文

作者张君
学位类别工学博士
答辩日期2013-05-30
授予单位中国科学院大学
导师张俊彦
关键词ZnO 润湿性 摩擦学性能 机制 Wettability Tribological behavior Mechanism
学位专业材料学
中文摘要通过水热法和磁控溅射分别制备了ZnO纳米棒和ZnO薄膜。主要考察了ZnO纳米棒的润湿性和摩擦学性能,并探讨了导致ZnO 薄膜的低摩擦的原因。
1. 采用二次水热法制备了 ZnO 纳米棒阵列膜,研究了第二次水热生长时间对 ZnO 纳米棒阵列膜润湿性的影响,指出了纳米棒的长度是影响粘附性的关键因素。
2. 水热法生长的 ZnO 纳米棒阵列膜分别在真空和空气下进行不同温度退火。通过分析 ZnO 纳米棒阵列膜的表面形貌和化学成分的变化,指出在真空退火后,氧空位浓度随着退火温度升高而增加,并由此导致表面形貌的改变,表面形貌的改变是 ZnO 纳米棒阵列膜润湿性变化的主要原因;在空气退火后,氧空位浓度随着退火温度升高而降低,表面形貌几乎不变,ZnO 纳米棒阵列膜的润湿性变化与纳米棒表面的吸附氧原子有关。
3. ZnO 纳米棒的摩擦系数为0.33,经硬脂酸修饰后,其摩擦系数降低到0.15。用月桂酸和十八烷基三甲氧基硅烷替换硬脂酸分别对 ZnO 纳米棒修饰,修饰后纳米棒的摩擦系数仍为 0.15。分析后,得出了低表面能活性剂诱导 ZnO 纳米棒相变导致摩擦膜的形成,从而获得低摩擦的结论。
4. 考察了不同载荷下 ZnO 薄膜的摩擦学性能,通过对磨斑形貌的分析和对形变检测,指出ZnO 薄膜的低摩擦源于塑性形变。
公开日期2014-04-30
源URL[http://210.77.64.217/handle/362003/5524]  
专题兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
张君. ZnO纳米棒的润湿性与摩擦学性能研究[D]. 中国科学院大学. 2013.

入库方式: OAI收割

来源:兰州化学物理研究所

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