本文關(guān)鍵詞：磁控濺射法制備銅薄膜及其超疏水表面改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：潤(rùn)濕性是大自然中存在的固有特性,對(duì)人們的生活和生產(chǎn)具有重要影響。超疏水材料因?yàn)槠渥郧鍧嵭阅�、防腐蝕性能越來(lái)越得到人們的廣泛關(guān)注。目前,制備超疏水銅表面的方法有很多種,但利用磁控濺射法來(lái)制備超疏水銅表面的研究幾乎未見(jiàn)報(bào)道。 利用磁控濺射法在玻璃基底上制備Cu薄膜,研究濺射時(shí)間、濺射功率和濺射壓強(qiáng)對(duì)Cu薄膜潤(rùn)濕性能、結(jié)構(gòu)和形貌的影響。結(jié)果表明,濺射工藝參數(shù)的變化對(duì)Cu薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌、潤(rùn)濕性能和粗糙度產(chǎn)生顯著影響。同時(shí),采用磁控濺射法在陶瓷、玻璃和石英基底上制備Cu薄膜,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同材質(zhì)和粗糙度的基底上制備的Cu薄膜其潤(rùn)濕性能不同。 在銅片上自組裝正十二硫醇單分子膜(SAMs),研究SAMs對(duì)銅片的潤(rùn)濕性能影響,結(jié)果表明正十二硫醇在銅片表面自組裝后銅片表面接觸角從77°變?yōu)?17°。此外,對(duì)銅片預(yù)處理后再自組裝正十二硫醇單分子膜,SAMs/銅片疏水性能更好。 以磁控濺射法制備的Cu薄膜為基板,自組裝正十二硫醇單分子膜,研究濺射工藝和基底材質(zhì)對(duì)SAMs/Cu薄膜表面的潤(rùn)濕性能影響。結(jié)果表明,濺射工藝的變化對(duì)SAMs/Cu膜/玻璃基底表面的接觸角影響不大,都在108-120°之間。而SAMs/Cu膜/石英基底表面和SAMs/Cu膜/陶瓷基底表面接觸角分別為114.5°和129.79°,說(shuō)明基底的材質(zhì)影響SAMs/Cu膜的潤(rùn)濕性能。 通過(guò)改變?yōu)R射工藝,在草酸溶液預(yù)處理過(guò)的銅片表面沉積Cu薄膜,后經(jīng)正十二硫醇修飾成功制得接觸角約為151°,滾動(dòng)角為4°超疏水銅表面,且所制得超疏水銅表面在空氣和水中有良好的抗腐蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：磁控濺射 銅薄膜 自組裝 正十二硫醇 超疏水
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：O614.121
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 潤(rùn)濕性能8-12
• 1.1.1 接觸角定義與Young's方程8
• 1.1.2 Wenzel模型8-9
• 1.1.3 Cassie-Baxter模型9-10
• 1.1.4 Cassie-Baxter與Wenzel過(guò)渡態(tài)10
• 1.1.5 接觸角滯后10-11
• 1.1.6 滾動(dòng)角11-12
• 1.2 超疏水表面12-13
• 1.3 超疏水表面的制備方法13-16
• 1.3.1 機(jī)械加工法13
• 1.3.2 電化學(xué)法13-14
• 1.3.3 溶膠-凝膠法14
• 1.3.4 刻蝕法14-15
• 1.3.5 氣相沉積法15
• 1.3.6 靜電紡絲法15
• 1.3.7 模板法15-16
• 1.3.8 納米管陣列法16
• 1.4 本文的研究目的與內(nèi)容16-18
• 2 薄膜的制備方法及性能分析18-23
• 2.1 磁控濺射沉積薄膜的原理18-19
• 2.2 本實(shí)驗(yàn)所用儀器簡(jiǎn)介19-20
• 2.3 Cu薄膜制備工藝20-21
• 2.4 薄膜的表征手段21-23
• 2.4.1 接觸角測(cè)試儀21
• 2.4.2 X-射線(xiàn)衍射儀21-22
• 2.4.3 掃描電子顯微鏡22
• 2.4.4 傅里葉變換衰減全反射紅外光譜儀22
• 2.4.5 原子力顯微鏡22-23
• 3 射頻磁控濺射法制備Cu薄膜23-35
• 3.1 引言23
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料和儀器23
• 3.3 Cu薄膜制備23-24
• 3.3.1 不同工藝參數(shù)下Cu膜的制備23-24
• 3.3.2 不同基底上Cu膜制備24
• 3.4 Cu膜的表征24-34
• 3.4.1 不同濺射壓強(qiáng)下制備Cu膜的結(jié)構(gòu)和形貌24-27
• 3.4.2 不同濺射功率下制得Cu膜的結(jié)構(gòu)和形貌27-31
• 3.4.3 不同濺射時(shí)間下制得Cu膜的結(jié)構(gòu)和形貌31-33
• 3.4.4 不同基底上制得Cu膜表征33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 銅片和Cu薄膜表面的自組裝硫醇膜制備及其潤(rùn)濕性能35-45
• 4.1 引言35-36
• 4.2 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器設(shè)備36
• 4.3 銅片表面自組裝膜的制備及表征36-38
• 4.3.1 銅片上硫醇自組裝膜的制備37
• 4.3.2 FTIR表征37
• 4.3.3 接觸角表征37-38
• 4.3.4 交流阻抗譜測(cè)試38
• 4.4 正十二硫醇在Cu薄膜上的自組裝38-42
• 4.4.1 自組裝時(shí)間對(duì)Cu薄膜表面水接觸角影響38-40
• 4.4.2 不同工藝參數(shù)下制備Cu薄膜40
• 4.4.3 Cu薄膜上硫醇自組裝膜的制備40
• 4.4.4 接觸角表征40-42
• 4.5 不同基底上硫醇自組裝膜42-44
• 4.5.1 不同基底上硫醇自組裝膜的制備42
• 4.5.2 接觸角表征42-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 5 超疏水銅表面的制備45-56
• 5.1 引言45
• 5.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器45
• 5.3 銅片表面預(yù)處理后自組裝硫醇膜45-46
• 5.3.1 銅片表面預(yù)處理46
• 5.3.2 接觸角表征46
• 5.4 SAMs/Cu膜/銅片超疏水表面制備及表征46-49
• 5.4.1 超疏水表面的制備46-47
• 5.4.2 XRD表征47
• 5.4.3 接觸角表征47-48
• 5.4.4 FESEM表征48-49
• 5.5 SAMs/Cu膜/銅片超疏水表面性能49-52
• 5.5.1 超疏水表面粘附性能49-50
• 5.5.2 超疏水表面抗腐蝕性質(zhì)的研究50-52
• 5.6 濺射時(shí)間對(duì)SAMs/Cu膜/銅片表面潤(rùn)濕性能影響52-53
• 5.6.1 Cu薄膜制備52
• 5.6.2 接觸角表征52
• 5.6.3 FESEM表征52-53
• 5.7 濺射功率對(duì)SAMs/Cu膜/銅片表面潤(rùn)濕性能影響53-54
• 5.7.1 Cu薄膜制備53
• 5.7.2 接觸角表征53-54
• 5.8 濺射壓強(qiáng)對(duì)SAMs/Cu膜/銅片表面潤(rùn)濕性能影響54-55
• 5.8.1 Cu薄膜制備54
• 5.8.2 接觸角表征54-55
• 5.9 本章小結(jié)55-56
• 全文結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64

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2 王帥波;尹衍升;劉濤;滕少磊;;超疏水膜改性Fe_3Al在海水中的腐蝕行為[J];中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào);2009年02期

3 周新紅;崔光磊;智林杰;張書(shū)圣;;全pH范圍內(nèi)超疏水大面積的微米螺旋炭絲(英文)[J];新型炭材料;2007年01期

4 陳云富;尹冠軍;;化學(xué)刻蝕法制備鋁合金基超疏水表面[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2010年27期

5 郭興林,謝瓊丹,趙寧,梁松苗,王篤金,徐堅(jiān);仿生高分子的研究進(jìn)展[J];化學(xué)進(jìn)展;2004年06期

6 楊金鑫;文秀芳;皮丕輝;鄭大鋒;程江;楊卓如;;CaCO_3／SiO_2復(fù)合粒子的制備及其在超疏水涂層中的應(yīng)用[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2009年01期

7 王燕華;鐘蓮;劉圓圓;姜泉良;郭向陽(yáng);王佳;;鎂基體超疏水表面制備及表征[J];腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù);2010年04期

8 粟常紅;肖怡;崔U

本文編號(hào)：310106