微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）體積小、質(zhì)量輕、能耗低、集成度和智能化程度高,使其在生物醫(yī)學(xué)、汽車電子、航空航天、信息通訊、自動(dòng)控制、軍事和工農(nóng)業(yè)等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。由于MEMS的摩擦副間隙尺寸常處于微納米級(jí)別,其比表面積極大,導(dǎo)致與表面相關(guān)的摩擦力、粘性阻力和表面張力對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行的影響尤為明顯。為此,研究具有良好自潤(rùn)滑性能的薄膜對(duì)MEMS的發(fā)展具有重要作用。因此,有必要在MEMS硅基表面涂覆具有良好機(jī)械性能或化學(xué)活性/惰性的薄膜,如類金剛石碳膜涂層（DLC）、SiC、石墨烯/TiO₂以及復(fù)合涂層等,以有效改善其物理和化學(xué)性質(zhì),提高其穩(wěn)定性和壽命。石墨烯/TiO₂陶瓷薄膜作為固體潤(rùn)滑保護(hù)膜具有良好的減摩、耐磨的作用。納米薄膜的制備方法主要有溶膠-凝膠法、自組裝法和分子束外延法等。通過研究發(fā)現(xiàn),在MEMS的表面使用溶膠-凝膠法制備出單層或多層薄膜,可以在不降低其承載能力的情況下,顯著降低其表面的摩擦系數(shù),有望成為解決MEMS潤(rùn)滑問題的有效手段。基于以上背景和研究思路,本論文探討了石墨烯/TiO₂陶瓷薄膜的制備工藝,研究了陶... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 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 二氧化鈦簡(jiǎn)介
        1.2.1 二氧化鈦的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 二氧化鈦的特性及其應(yīng)用
        1.2.3 二氧化鈦薄膜的摩擦學(xué)性能研究
    1.3 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.3.1 石墨烯的性能
        1.3.2 石墨烯納米薄膜的摩擦學(xué)性能
    1.4 陶瓷薄膜的制備方法
    1.5 發(fā)展前景
    1.6 研究?jī)?nèi)容及研究方法
        1.6.1 研究?jī)?nèi)容
        1.6.2 研究方法
    1.7 技術(shù)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.7.1 技術(shù)難點(diǎn)
        1.7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的制備
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備
    2.2 樣品的制備方法
        2.2.1 石墨烯溶液的制備
        2.2.2 石墨烯/二氧化鈦溶膠制備
        2.2.3 石墨烯/二氧化鈦溶膠膜的制備及其熱處理
    2.3 樣品的表征手段
    2.4 摩擦學(xué)性能測(cè)試方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的微觀結(jié)構(gòu)研究
    3.1 引言
    3.2 石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 AFM對(duì)石墨烯形貌的表征
        3.3.2 FESEM對(duì)樣品形貌的表征
        3.3.3 XRD對(duì)樣品形貌的表征
        3.3.4 UV-vis對(duì)樣品的表征
        3.3.5 Raman對(duì)樣品的表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的摩擦學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 石墨烯含量對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜摩擦學(xué)性能的影響
        4.3.2 膜層數(shù)對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜摩擦學(xué)性能的影響
        4.3.3 載荷對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的摩擦學(xué)性能影響
        4.3.4 溫度對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的摩擦學(xué)性能影響
        4.3.5 摩擦速度對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的摩擦學(xué)性能影響
        4.3.6 時(shí)間對(duì)石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜摩擦學(xué)性能的影響
        4.3.7 石墨烯/二氧化鈦陶瓷薄膜的耐磨性研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]拉曼光譜在石墨烯結(jié)構(gòu)表征中的應(yīng)用[J]. 吳娟霞,徐華,張錦.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
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