石墨烯不僅擁有高比表面積、明顯的量子尺寸效應(yīng)等特性,此外其獨特的空間結(jié)構(gòu)以及原子間強共價鍵結(jié)合等因素共同決定了它有著不同于一般二維物理體系的特性。此外,無缺陷的石墨烯還具有優(yōu)異的屏蔽性能,可以一定程度上有效阻隔氧氣、水分子等腐蝕因子到達金屬基體表面,到目前為止被認為是最薄的防腐涂層。本文研究了運用化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備的不同層數(shù)的石墨烯在大氣環(huán)境下對銅的促腐或防腐機理。與石墨烯在高溫下起到腐蝕防護作用不同,研究發(fā)現(xiàn)在大氣環(huán)境下長期儲存中石墨烯覆蓋的層數(shù)對多晶銅基底的腐蝕程度有顯著不同的影響。光學(xué)圖像和拉曼光譜顯示原位生長的單層石墨烯（SLG）包覆的銅箔具有比在同一銅箔上的裸銅（沒有石墨烯包覆）更高的腐蝕程度。此外,化學(xué)活性的不同使得石墨烯包覆的銅的<001>//ND和<111>//ND兩種取向晶粒的腐蝕程度表現(xiàn)出顯著差異。然而,在CVD原位生長的雙層石墨烯（BLG）包覆處,盡管晶面的種類不同,銅基底都能有效地避免被腐蝕而表現(xiàn)出光亮的黃色。經(jīng)靜電力顯微鏡（EFM）測出的表面電勢差得知,在Cu/SLG和裸銅之間存在30-40 mV的接觸電勢差(V_CP... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 單層石墨烯(SLG)的電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.2.1 電學(xué)特性
        1.2.2 光學(xué)特性
        1.2.3 力學(xué)特性
        1.2.4 導(dǎo)熱特性
        1.2.5 “氣球”特性
    1.3 雙層石墨烯(BLG)的電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
    1.4 石墨烯的制備方法
        1.4.1 機械剝離法
        1.4.2 氧化還原法
        1.4.3 化學(xué)氣相沉積(CVD)法
    1.5 金屬腐蝕研究背景
        1.5.1 金屬腐蝕的類型
        1.5.2 金屬的防護
    1.6 石墨烯防腐研究現(xiàn)狀
        1.6.1 CVD石墨烯防腐薄膜
        1.6.2 石墨烯防腐涂料
    1.7 本文研究思路和內(nèi)容
第2章 銅基石墨烯CVD生長研究
    2.1 銅基底CVD石墨烯研究現(xiàn)狀
    2.2 銅基底CVD石墨烯生長過程的影響因素
        2.2.1 銅基底對CVD石墨烯生長的影響
        2.2.2 生長溫度及生長時間對CVD石墨烯生長的影響
        2.2.3 碳源對CVD石墨烯生長的影響
        2.2.4 氣體流量對CVD石墨烯生長的影響
        2.2.5 壓強對CVD石墨烯生長的影響
    2.3 CVD法制備石墨烯
        2.3.1 實驗原料及試劑
        2.3.2 實驗儀器
        2.3.3 銅箔的預(yù)處理
        2.3.4 石墨烯的CVD生長
        2.3.5 石墨烯的轉(zhuǎn)移
        2.3.6 石墨烯的表征方法
    2.4 單層多層共存石墨烯的表征
        2.4.1 退火處理對銅箔生長石墨烯的影響
        2.4.2 氫氣流量對銅箔生長石墨烯的影響
        2.4.3 CVD石墨烯抗高溫空氣氧化的性能
    2.5 本章小結(jié)
第3章 石墨烯不同層數(shù)對多晶銅的腐蝕和防護影響
    3.1 研究背景
    3.2 實驗內(nèi)容與表征手段
        3.2.1 石墨烯的制備
        3.2.2 表征方法
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 單層石墨烯對銅的促腐蝕作用
        3.3.2 晶粒取向?qū)︺~箔腐蝕速率的影響
        3.3.3 雙層石墨烯對銅箔的防腐作用
        3.3.4 單層促腐與雙層防腐機理的研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 全文結(jié)論
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯防腐涂料將“保鮮”風電設(shè)備[J]. 華凌.  化工管理. 2014(34)
[2]Cu箔襯底上石墨烯納米結(jié)構(gòu)制備[J]. 葛雯,呂斌.  材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2013(04)
[3]高質(zhì)量大面積石墨烯的化學(xué)氣相沉積制備方法研究[J]. 王文榮,周玉修,李鐵,王躍林,謝曉明.  物理學(xué)報. 2012(03)
[4]A-Z-A型石墨烯場效應(yīng)晶體管吸附效應(yīng)的第一性原理研究[J]. 秦軍瑞,陳書明,張超,陳建軍,梁斌,劉必慰.  物理學(xué)報. 2012(02)
[5]Cu上石墨烯的化學(xué)氣相沉積法生長研究[J]. 師小萍,于廣輝,王斌,吳淵文.  功能材料與器件學(xué)報. 2011(05)
[6]石墨烯的化學(xué)氣相沉積法制備[J]. 任文才,高力波,馬來鵬,成會明.  新型炭材料. 2011(01)



本文編號：3192208