納米多孔銅膜作為一種新型功能納米材料,其超高的比表面積和表面活性帶來(lái)了很多新穎的物理和化學(xué)特性,已經(jīng)在新能源、催化和過(guò)濾分離等領(lǐng)域展現(xiàn)了非凡的應(yīng)用潛力。我們以磁控濺射法制備合金前驅(qū)體,采用去合金方法建立了一套穩(wěn)定制備超精細(xì)和高純度納米多孔銅膜的方法;用納米壓痕的方法測(cè)試其力學(xué)性能,并以量綱分析法表征了納米多孔銅膜的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,這些工作有望為納米多孔銅膜的實(shí)際應(yīng)用 提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本文的具體研究可以概括為以下幾個(gè)內(nèi)容。1)以單晶硅和銅為基底材料研究了不同類型的膜/基結(jié)構(gòu)對(duì)納米多孔銅膜制備的影響。發(fā)現(xiàn)銅基底與Cu-Al薄膜之間的結(jié)合力遠(yuǎn)強(qiáng)于硅片基底。這一優(yōu)點(diǎn)使得銅片為基底的合金前驅(qū)體可以制備出銅原子比超過(guò)96%、韌帶尺寸在30nm左右的多孔銅膜。2)詳細(xì)研究了不同原子比的Cu-Al合金前驅(qū)體,以及腐蝕環(huán)境對(duì)納米多孔銅膜的結(jié)構(gòu),韌帶尺寸和孔徑大小的影響。分別確定了適合以酸、堿溶液腐蝕的Cu-Al合金前驅(qū)體中Cu、Al原子比區(qū)間、腐蝕時(shí)間區(qū)間以及腐蝕溶液的濃度區(qū)間。3)以納米壓痕的方法對(duì)制備的納米多孔銅膜進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明本文所提出的制備方法可以得到宏觀力學(xué)性能較為穩(wěn)定的納米... 

【文章來(lái)源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：48 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 納米多孔銅的研究進(jìn)展
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 納米多孔銅膜的制備
    2.1 模板法和去合金法
    2.2 制備合金前驅(qū)體
    2.3 不同類型的膜/基結(jié)構(gòu)對(duì)納米多孔銅膜的制備的影響
    2.4 確定Cu-Al合金前驅(qū)體中活潑組元的臨界值
    2.5 腐蝕液的濃度對(duì)去合金反應(yīng)的影響
    2.6 納米多孔銅膜的形成機(jī)理
    2.7 本章小結(jié)
3 納米多孔銅膜的力學(xué)性能測(cè)試
    3.1 納米壓痕技術(shù)
    3.2 確定材料的彈性模量和硬度
        3.2.1 接觸深度hc和接觸面積A
        3.2.2 彈性模量的確定
        3.2.3 材料硬度的確定
    3.3 納米壓痕實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 有限元法表征納米多孔銅膜的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
    4.1 確定納米壓痕過(guò)程中各參數(shù)之間的無(wú)量綱函數(shù)
        4.1.1 量綱理論
        4.1.2 壓痕問(wèn)題的基本假設(shè)
        4.1.3 壓痕實(shí)驗(yàn)無(wú)量綱函數(shù)的確定
    4.2 基于Workbench軟件的有限元模擬
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    獲得榮譽(yù)
    科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]納米多孔金屬薄膜的制備與電催化性能[D]. 葛性波.山東大學(xué) 2011
[4]納米壓痕法表征金屬薄膜材料的力學(xué)性能[D]. 馬增勝.湘潭大學(xué) 2011

碩士論文
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[2]基于ANSYS Workbench的凸輪機(jī)構(gòu)多柔體動(dòng)力學(xué)分析及壽命預(yù)估[D]. 方程.華中科技大學(xué) 2017
[3]低共熔溶劑中多功能納米多孔銅膜的電化學(xué)制備及其催化性能的研究[D]. 楊闖.昆明理工大學(xué) 2017
[4]用納米壓痕法表征薄膜的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系[D]. 黃勇力.湘潭大學(xué) 2006



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