本文關(guān)鍵詞：金屬基底的碳納米管制備及其性能測試

  更多相關(guān)文章： 定向碳納米管 氮化鋁 化學(xué)氣相沉積

【摘要】：在金屬基底上生長高密度的碳納米管一直被設(shè)想應(yīng)用于微電子的散熱器中,這不僅要求碳納米管垂直定向的生長,使直接與金屬基底接觸,以保持一個很好的熱力傳輸過程,還要求碳納米管具有較高的密度,這樣與金屬相比才有運輸價值。本文利用原子層沉積在金屬基底上制備密度均勻、表面形貌良好的取向為(110)的氮化鋁薄膜,再利用磁過濾金屬蒸汽真空弧離子沉積系統(tǒng)在氮化鋁表面分別沉積了催化鐵和催化劑鎳,之后通過水輔助化學(xué)氣相沉積法,在乙炔:氫氣=120:400sccm的條件下,成功地在金屬基底上制備了定向碳納米管。研究表明,催化劑鎳納米顆粒在碳納米管生長階段始終保持金屬狀態(tài),催化生長的碳納米管為頂部生長機制,直徑在20nm左右。催化劑鐵納米顆粒部分被氧化,催化生長的碳納米管為根部生長機制,直徑在20nm左右,長度更長。將制備的定向碳納米管作為場發(fā)射陰極進行場發(fā)射性能測試,以銅箔為基底,催化劑為鐵的碳納米管陣列的開啟電場為2.036V/μm,閾值電場為3.478V/μm;而以銅箔為基底,催化劑為鎳的碳納米管陣列的開啟電場為3.353V/μm,閾值電場為5.853V/μm。將制備的定向碳納米管作為鋰離子電池的負(fù)極材料,進行鋰離子電池性能測試,定向碳納米管的首次放電容量高達752.81mA/g,且具有良好的循環(huán)性能。
【關(guān)鍵詞】：定向碳納米管 氮化鋁 化學(xué)氣相沉積
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11;TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 碳納米管的簡介7-9
• 1.1.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)及性能7-8
• 1.1.2 碳納米管的制備方法8-9
• 1.1.3 碳納米管的生長機制和生長機理9
• 1.2 金屬基底生長碳納米管的必要性9-11
• 1.3 本論文的研究內(nèi)容及主要意義11-13
• 第二章 實驗過程及樣品表征13-21
• 2.1 實驗過程13-17
• 2.1.1 金屬基底的制備13
• 2.1.2 基底的清洗及保存13
• 2.1.3 原子層沉積制備過渡層AlN13-14
• 2.1.4 催化劑的制備14-16
• 2.1.5 CVD制備碳納米管16-17
• 2.2 樣品表征17-21
• 2.2.1 樣品的結(jié)構(gòu)表征17-18
• 2.2.2 樣品的性能表征18-21
• 第三章 金屬基底制備碳納米管的前期條件21-27
• 3.1 在金屬基底制備碳納米管的現(xiàn)狀21-22
• 3.2 過渡層的選擇22
• 3.3 氮化鋁薄膜的表面形貌及結(jié)構(gòu)分析22-26
• 3.3.1 硅襯底的氮化鋁薄膜22-24
• 3.3.2 銅箔襯底的氮化鋁薄膜24-25
• 3.3.3 不銹鋼襯底的氮化鋁薄膜25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 金屬基底的碳納米管制備27-44
• 4.1 硅基底的碳納米管制備27-29
• 4.1.1 實驗?zāi)康?/span>27
• 4.1.2 碳氫比例對碳納米管的影響27-29
• 4.2 催化劑的形貌29-35
• 4.2.1 催化劑SEM29-31
• 4.2.2 催化劑AFM31-32
• 4.2.3 催化劑XPS32-35
• 4.3 催化劑Ni上生長碳納米管35-38
• 4.3.1 銅箔基底生長碳納米管35-37
• 4.3.2 不銹鋼基底生長碳納米管37-38
• 4.4 催化劑Fe上生長碳納米管38-41
• 4.4.1 銅箔基底生長碳納米管38-39
• 4.4.2 不銹鋼基底的碳納米管生長39-41
• 4.5 拉曼圖譜的對比41-42
• 4.6 緩沖層的重要性42-43
• 4.7 本章小結(jié)43-44
• 第五章 金屬基底碳納米管陣列的性能測試44-50
• 5.1 場發(fā)射性能測試44-46
• 5.2 鋰離子電池性能測試46-50
• 第六章 總結(jié)與展望50-52
• 6.1 總結(jié)50-51
• 6.2 展望51-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-57

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜立群;喻立川;劉文濤;宋磊;;金屬基底上三維可動微機構(gòu)的制作[J];納米技術(shù)與精密工程;2009年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭偉;周敏;;烤瓷冠橋金屬基底的打磨要點探討[A];全國第六屆口腔修復(fù)工藝學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 堯羅娜;金屬基底的碳納米管制備及其性能測試[D];南昌大學(xué);2016年

2 裴延平;不同金屬基底對金瓷修復(fù)體色彩及邊緣適合性影響的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2004年

3 趙姍姍;超聲處理對SU-8膠與金屬基底粘附性的影響[D];大連理工大學(xué);2013年

4 金磊;貴金屬基底與瓷結(jié)合的界面研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2004年

，

本文編號：747704