【摘 要】
:
本论文针对铜基石墨烯薄膜表面存在的缺陷严重制约其防护寿命的瓶颈问题,研究石墨烯缺陷引发电偶腐蚀机制以及有机分子和碳基薄膜在石墨烯表面的生长机制,揭示石墨烯缺陷修复机制及长效腐蚀防护机理。采用化学气相沉积技术,通过控制生长过程参数获得不同层数的石墨烯,研究缺陷在石墨烯上的存在状态以及缺陷诱导和促进电偶腐蚀的机制。采用分子自组装技术将有机分子选择性的吸附在石墨烯的缺陷位置,有机分子通过化学键精准接枝在
【机 构】
:
中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
【出 处】
:
中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
论文部分内容阅读
本论文针对铜基石墨烯薄膜表面存在的缺陷严重制约其防护寿命的瓶颈问题,研究石墨烯缺陷引发电偶腐蚀机制以及有机分子和碳基薄膜在石墨烯表面的生长机制,揭示石墨烯缺陷修复机制及长效腐蚀防护机理。采用化学气相沉积技术,通过控制生长过程参数获得不同层数的石墨烯,研究缺陷在石墨烯上的存在状态以及缺陷诱导和促进电偶腐蚀的机制。采用分子自组装技术将有机分子选择性的吸附在石墨烯的缺陷位置,有机分子通过化学键精准接枝在缺陷处的铜基底上,提高了石墨烯的腐蚀防护性能且不影响其电学性能。采用碳膜覆盖石墨烯缺陷,研究碳膜的生长机制以及与石墨烯的结构关系,揭示碳膜抑制铜基石墨烯缺陷处电偶腐蚀的机理。通过自修复材料新的结构设计,获得了无需外界刺激响应的高效自修复材料,研究了其在自修复过程中的腐蚀防护机理。(1)采用化学气相沉积的方法在铜表面沉积了不同厚度的石墨烯膜层,研究了石墨烯的缺陷程度与其耐蚀性能之间的构效关系。通过拉曼光谱研究石墨烯层数和本征缺陷的内在联系。考察了石墨烯缺陷影响其耐蚀性能的机制,揭示了石墨烯与基底铜之间的电偶腐蚀机理。通过微区电化学评价了不同缺陷石墨烯膜层腐蚀失效行为,结果表明简单的增加石墨烯层数并不能达到长期腐蚀防护的目的,缺陷是导致石墨烯防护失效的主要因素。因此,高质量的石墨烯是获得长效腐蚀防护性能的首选策略。(2)采用分子自组装技术将低表面能物质(十三氟辛基三乙氧基硅烷和全氟辛基硫醇)通过化学键接枝在铜基石墨烯表面缺陷的基底铜表面。该修复技术通过化学吸附来精准修复石墨烯缺陷。显微红外和透射电镜结果表明有机分子化学吸附在缺陷处,而在完整石墨烯表面无物理吸附现象,这种精准修复石墨烯缺陷的方法不会影响石墨烯的结构和电学性能。低表面能修补物质有效降低了腐蚀介质在材料表面的润湿和铺展,有机分子在石墨烯表面呈现出很好的化学稳定性,以及长期防腐蚀能力,暴露在潮湿环境中60天没有出现明显腐蚀。(3)采用物理气相沉积方法在铜基石墨烯表面沉积了纳米厚度的碳膜,通过调控气体流量和沉积时间控制薄膜的厚度。考察了碳膜在石墨烯表面的生长机理,通过透射电镜研究了碳膜与铜基石墨烯之间的结构关系,通过拉曼面扫研究了碳膜与石墨烯的结构及分布。通过电化学、局部阻抗测试考察了膜层的电化学行为,通过表面电势揭示碳膜对石墨烯膜层电学性能的影响机理,研究发现即使碳膜最薄为5.6 nm,也可将膜层的阻抗模量提升一个数量级以上。(4)采用碳纳米管在油和环氧树脂中形成交联网络构筑了具有长效腐蚀防护性能的高效自修复材料(小于2s),揭示了自修复材料的稳定性和流动性对修复效率和防腐蚀能力的影响机制。系统评价了自修复材料在多种苛刻腐蚀环境中的自修复效率。通过浸泡实验、冲蚀实验、盐雾实验和高低温湿热交变试验研究自修复材料的腐蚀防护机理。采用SVET研究自修复过程中的原位电化学行为,当两次损伤时间间隔超过100s,该高效自修复材料拥有潜在的无限次自修复能力。研究结果为自修复材料设计和修复策略提供了新思路。
其他文献
未来农机自动驾驶的实现,需要准确且可靠的导航定位系统做保障。城市车辆利用GNSS(全球导航卫星系统)-INS(惯性导航系统)定位系统进行定位,当GNSS失效下使用INS辅助定位,通过精确的路线地图还能够对结果进行修正,而农业机械所处环境无法进行路线上匹配校正。对于农机定位问题,最为普遍的方式是使用GNSS-RTK(载波相位差分技术)技术,虽然精度高、应用广泛,但一套GNSS-RTK设备价格昂贵,且
以柴油为燃料的传统拖拉机运行时会产生大量的振动、噪音、尾气污染,不适合在密闭的温室大棚等环境下作业。电能具有绿色清洁、节能降本、生产使用方便等优点,使得以电能为动力的电动拖拉机应运而生,并已逐渐成为未来拖拉机的发展趋势之一。制动系统是拖拉机上最重要的组成部件之一,对拖拉机的安全行驶提供了保障。目前拖拉机上的制动系统几乎都装配的是液压制动系统。由于电动拖拉机没有内燃机系统,采用液压制动系统制动需要能
长链非编码RNA(lncRNA)是长度>200个核苷酸且不能编码蛋白的RNA。研究发现lncRNA可以调节T细胞的增殖、分化、凋亡等过程。T细胞在某些皮肤疾病的发病机制中具有重要作用,良性疾病如银屑病、特应性皮炎、白癜风和扁平苔藓,恶性疾病如蕈样肉芽肿、Sézary综合征和间变性大细胞淋巴瘤。本文就lncRNA在T细胞介导的良恶性皮肤疾病中的研究进展进行了探讨,旨在阐明lncRNA介导的发病机制,
柠檬幼果套袋可有效防治柠檬病虫害的发生,对提高柠檬果品质量具有重要作用。然而目前柠檬幼果套袋主要依靠人工作业,劳动刚度大、成本高且效率低,严重制约我国柠檬种植产业的规模化经营,亟待向机械化作业方式变革。本论文立足三峡库区柠檬产业发展需求,设计开发一款体积小、重量轻且操作简单的手持式柠檬幼果套袋机,主要研究工作如下:(1)柠檬幼果套袋机的机构方案选择。通过对套袋机分袋、送袋、撑袋、封袋机构进行方案选
先天免疫对消除和控制感染至关重要,但不受控制的免疫反应可损伤宿主组织。机体免疫稳态的调节是一个精确的、复杂的过程,其中,非编码RNA是多种生物过程中的重要调控因子。目前研究表明微小RNA、长链非编码RNA通过调控先天免疫途径中的基因表达参与抗病毒反应、肿瘤免疫及自身免疫性疾病。通常情况下,微小RNA通过与mRNA的3′端非翻译区结合,在转录后水平调节基因表达,而长链非编码RNA则作为微小RNA的内
语文是研究语言与文字的综合课程,也是人们展开思想交流的重要工具。中学语文教学对于学生综合素质提升意义非常,新课程标准主张在教学过程中以自主、探究、合作的方式展开教学,同时要求构建出一种平等、民主且和谐的新型师生关系。基于师生互动的中学语文教学,能够真正让师生有效互动与交流,是新课改下的重要教学理念,同时也是优化中学语文教学途径的重要举措。为此,本文也就基于师生互动下的中学语文教学途径展开了研究。
为开发具有新功能的小分子化合物和材料,化学家们采用了各种各样的策略来优化它们的结构。其中非常有效的一个手段就是用碳-氟键代替碳-氢键。这种策略已经广泛应用到药物、农用化学品、材料及光学器件的开发上。目前,市场上的药品及农用化学品中有大约25%含有氟元素。氟代的材料拥有独特的性质,并被广泛应用到各个领域中,如聚四氟乙烯材料。氟原子元素在诊断中也有很好的应用,如18F-PET,MRI,19F-NMR等
目的:采用网络药理学方法筛选桂枝甘草汤药物的活性成分,预测其治疗室性早搏的潜在作用靶标和信号通路,进一步探究其机制如何产生。方法:通过充分利用中国中药管理系统的利用药理学信息数据库和利用药理学数据分析系统平台(tcmsp)软件进行筛选分析,得到中药桂枝和甘草中相关药物的活性化学成分以及其他相关药物靶标,并利用GeneCards数据库和OMIM数据库筛选室性期前收缩的相关靶标,获得药物治疗室性早搏的
水库边坡失稳造成的滑坡涌浪问题,在数值计算上可看成是一个主要由岩土滑坡体、水流体以及大气组成的多相流问题。该问题的数值计算极其复杂。随着这方面相关理论和应用工作的发展,现有分析方法的局限性越来越突出,迫切需要开发新的替代方法来解决这类流固耦合作用计算困难的问题。本文在对滑坡涌浪问题的相关研究进展及成果进行调研与分析后,构建了统一粒子法的流固耦合模型及算法,实现了流体、固体在同一框架下的耦合处理,最
随着半导体芯片特征尺寸的减小和电子元器件封装密度的提高,电子产品内部单位体积上的功率密度也急剧上升。如果电子产品工作时产生的热量无法及时排出,聚集到一定程度会引起电子元器件内部温度的严重上升,极大的影响电子产品的工作效率和寿命。高效的热管理设计是解决这一问题的关键,其核心环节即是填充于热源(Heater)和热沉(Heat sink)之间作为两者热量传递桥梁的热界面材料(Thermal interf