目的研究石墨烯薄膜在原子氧空間環(huán)境的適應(yīng)性,為其在航天器上應(yīng)用提供參考。方法采用刮涂法制備石墨烯薄膜,將石墨烯薄膜材料及石墨烯電阻傳感器置于微波源原子氧設(shè)備內(nèi)開展原子氧試驗(yàn),原子氧劑量分別為3.0×10²⁰ atoms/cm²和7.5×1020 atoms/cm²,研究薄膜表面形貌、結(jié)構(gòu)、成分及電阻性能的變化。結(jié)果采用刮涂法可制備氧含量較低的石墨烯薄膜,原子氧劑量為7.5×10²⁰ atoms/cm²情況下,石墨烯薄膜的厚度損失為5.3μm,原子氧反應(yīng)率為7.14×10^-25 atoms/cm³。原子氧作用后,石墨烯薄膜中碳原子無(wú)序程度增大,C—O、—COOH官能團(tuán)含量降低,C=O官能團(tuán)含量增加。石墨烯電阻傳感器的R₀/R比值隨原子氧劑量增加線性降低,0.8μm厚度薄膜可探測(cè)最大原子氧劑量為5×1019 atoms/cm²,增加薄膜厚度有望提高傳感器的使用壽命。結(jié)論得到了石墨烯薄膜厚度損失、...

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圖7石墨烯電阻隨原子氧劑量變化曲線Fig.7Curveofgrapheneresistancechangingwithatomicoxygendose

號(hào)的變化不可忽視。假定溫度造成薄膜剝蝕率的升高與對(duì)應(yīng)電阻值升高成正比，因此可利用式（6）對(duì)電阻數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到25℃條件下電阻變化曲線。12T11RRE(t25)RE(6)式中：R1、R2分別為修正前后的電阻值，；t1修正前溫度，℃；E為25℃條件下材料的原子氧剝蝕率，文中取8....

圖1石墨烯原子氧電阻傳感器Fig.1Grapheneatomicoxygenresistancesensor

石墨烯薄膜，通過(guò)試驗(yàn)研究原子氧作用下石墨烯薄膜結(jié)構(gòu)、性能及電阻與原子氧劑量的關(guān)系，為石墨烯原子氧電阻傳感器的開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。1試驗(yàn)1.1材料文中通過(guò)刮涂法制備石墨烯薄膜。首先制備氧化石墨烯（GrapheneOxide，GO）薄膜，然后通過(guò)氫碘酸（HI）化學(xué)還原方式得到石墨烯薄膜....

圖3石墨烯薄膜拉曼光譜Fig.3Ramanspectraofgraphenefilm

ationrateofgraphenefilmAOfluence/(atoms·cm2)Properties3.0×10207.5×1020Massloss/mg0.601.33Thicknessloss/μm2.45.3Erosionyield/(×1025cm3·atom1)....

圖4石墨烯薄膜XRD圖譜Fig.4XRDspectrumofgraphenefilm

·42·裝備環(huán)境工程2020年3月圖4石墨烯薄膜XRD圖譜Fig.4XRDspectrumofgraphenefilm表4石墨烯薄膜2θ角及片層厚度Tab.42θangleandslicethicknessofgraphenefilmAOfluence/(atoms·cm2)Pa....

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