有序圖案化的多孔納米碳膜具有明確的孔隙率、優(yōu)良的化學(xué)、機(jī)械和熱穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前基于軟/硬模板法的有序圖案化多孔碳膜制備過程十分繁瑣,并且去除模板需要苛刻的化學(xué)處理以及較高的成本,亟需開發(fā)低成本、簡便易行、可規(guī)�；a(chǎn)的有序圖案化多孔碳膜及其碳小片陣列的制備方法。本論文結(jié)合微接觸印刷和激光直寫碳化聚酰亞胺（polyimide:PI）技術(shù)成功制備納米厚度、規(guī)則圖案化的碳微盤陣列（carbon disk arrays:CD As）和多孔碳膜（holey carbonfilms:HCFs）。系統(tǒng)研究了聚二甲基硅氧烷印章的表面處理?xiàng)l件、印章圖案的微柱晶格結(jié)構(gòu)、PI前驅(qū)體-聚酰胺酸（polyamic acid:PAA）的濃度、激光加工條件等因素對(duì)最終獲得的CDAs和有序圖案化HCFs的幾何參數(shù)、表面形貌、化學(xué)結(jié)構(gòu)、電性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,以低導(dǎo)熱率和熱膨脹系數(shù)的石英玻璃作為激光碳化支撐基板是成功獲得致密超薄CDAs和HCFs的關(guān)鍵,由此通過調(diào)節(jié)PAA濃度（3-7 wt.%）,本工作實(shí)現(xiàn)了 CDAs和HCFs的平均厚度在數(shù)十至數(shù)百納米范圍內(nèi)調(diào)節(jié);其中,HCFs的孔徑僅依賴于印章微柱直徑,而... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 二維有序多孔碳材料
        1.1.1 二維有序多孔碳材料的制備及結(jié)構(gòu)調(diào)控
        1.1.2 二維有序多孔碳材料的應(yīng)用
    1.2 微接觸印刷技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.2.1 微接觸印刷技術(shù)簡介及應(yīng)用
        1.2.2 微接觸印刷技術(shù)制備圖案化納米碳基薄膜的研究進(jìn)展
    1.3 激光直寫碳化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光直寫碳化技術(shù)簡介及其加工-結(jié)構(gòu)-性質(zhì)的相關(guān)性研究
        1.3.2 激光直寫碳化技術(shù)的應(yīng)用研究
    1.4 研究目的與內(nèi)容
第二章 基于微接觸印刷及激光直寫碳化技術(shù)制備超薄碳基微盤陣列及其表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)原材料及儀器設(shè)備信息
        2.2.2 PDMS印章的制備
        2.2.3 μCP+DLWc制備碳微盤陣列工藝流程
        2.2.4 碳微盤陣列的形貌及結(jié)構(gòu)表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 μCP制備PAA微盤陣列工藝探索
        2.3.2 碳微盤陣列的形貌及結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 碳微盤陣列直徑的調(diào)控
        2.3.4 碳微盤陣列厚度的調(diào)控
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于微接觸印刷及激光直寫碳化技術(shù)制備有序多孔碳膜及其表征
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 相關(guān)實(shí)驗(yàn)原材料及儀器設(shè)備信息
        3.2.2 有序多孔碳膜制備方法
        3.2.3 有序多孔碳膜的形貌、結(jié)構(gòu)及電性能表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 凹坑結(jié)構(gòu)PDMS印章法制備有序多孔碳膜的局限性
        3.3.2 微柱結(jié)構(gòu)PDMS印章法制備有序多孔PAA薄膜-工藝探索和優(yōu)化
        3.3.3 微柱結(jié)構(gòu)PDMS印章法制備有序多孔碳膜-形貌及結(jié)構(gòu)表征
        3.3.4 微柱結(jié)構(gòu)PDMS印章法制備有序多孔碳膜-尺寸、形狀調(diào)控及電性能測量
    3.4 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 全文總結(jié)
    4.2 創(chuàng)新性
    4.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3672913