四面体非晶碳薄膜的设计制备与摩擦、电化学腐蚀行为研究

来源 :中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjg020
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
四面体非晶碳(tetrahedral amorphous carbon,简称ta-C)表面光滑、结构致密,具有优异的机械性能和化学稳定性,在摩擦、电化学等领域展现出广阔的应用前景。然而在复杂苛刻工况下ta-C薄膜的减摩耐磨防护特性面临巨大挑战,例如船舶舰艇动力零部件和人体植入医疗器件等面临着摩擦与腐蚀耦合作用,热辅助磁存储和精密玻璃成型等同时受到摩擦与高温作用。针对上述问题,本文开展了用于苛刻工况下高质量ta-C薄膜的设计制备,并探索了薄膜微结构、原子键态、多层结构等与摩擦、高温、电化学腐蚀性能之间
其他文献
基于液体有机电解液的传统锂/钠离子电池中溶剂、锂/钠盐的副反应会导致电池容量衰减和安全性能降低等问题。全固态电池有望在解决安全性能的同时提高能量密度,在正极材料的选择中,虽然金属硫化物及硫单质的理论比容量较高且与硫化物固体电解质的界面相容性较好,但是该类材料在充放电过程中体积变化导致的发生电化学反应的三相接触位点的减少以及本征电化学反应动力学的问题限制了其在全固态电池中电化学性能的充分发挥。有鉴于
学位
印染废水处理成为最近数十年来的研究热点,引起了环境、材料、化学、生物等诸多领域科研工作者的研究兴趣。当下主流处理方法包括物理法、化学法、生物法等,其中吸附法与催化法受到最多关注。吸附法利用矿物质、生物质、废弃物、活性炭等吸附活性物质,与污染物之间通过物理或化学结合实现污染物的去除。其中,以石墨烯、碳纳米管、富勒烯为代表的新型纳米碳材料,由于具备高比表面积、高吸附容量、可化学修饰、吸附特异性强等优势
学位
锂硫电池(Li-S)因为具有超高的理论比容量(1675 m Ah g~(-1))和能量密度(2600 W h kg~(-1)),成本低廉,环境友好,被认为是最有前景的下一代储能系统。但是,目前Li-S电池存在的例如活性物质绝缘,利用率低,循环稳定性差容量低且安全性能差等问题阻碍了Li-S电池的实际应用。通过将极性无机材料与碳质材料偶联已成为来增强Li-S电池容量,倍率性能和循环稳定性的一种有前途的
学位
有机无机杂化的钙钛矿材料为直接带隙半导体,具有带隙可调、组分可调、高吸光系数、载流子迁移率高、载流子双极传输、可溶液加工等特点,是理想的太阳能电池吸光材料。短短11年,钙钛矿太阳能电池的实验室认证光电转化效率(PCE)已达到25.2%,可媲美在光伏领域领跑多年的硅电池。实现高效的钙钛矿电池,除了活性层的优化外,界面/电荷传输层的调控也必不可少。时至今日,大部分报道的高效电池还是采用离子盐掺杂的有机
学位
随着能源与环境问题愈加凸显,人们对清洁能源的研究兴趣也日益增加。锂电池凭借其独特的优势成为了新能源存储与转化的理想体系。然而,传统的锂离子电池受限于其自身的容量和能量密度已无法再满足将来市场的需求。作为新型锂电池,锂-硫电池(LSBs)因具有超高的理论放电比容量和能量密度,加上硫含量丰富、价格便宜而引起了科研工作者的广泛关注。但是,因为活性物质硫和放电终产物硫化锂的绝缘性以及中间产物多硫化锂在电解
学位
随着居民生活水平提高和环保观念日益加强,寻找新型制冷方式替代传统气体压缩制冷的需求变得迫切。以磁制冷为代表的固态制冷技术以其环保、高效等优点成为了新型制冷方式的热门候选。具有磁热效应的磁性材料体系和数量庞大,且磁热材料的性能与其显微组织密切相关。以具有Na Zn_(13)结构的La-Fe-Si合金为代表的稀土基磁制冷材料显微结构对凝固速率敏感、易偏析,当需要筛选出最有利于获得大磁热效应的凝固组织时
学位
使用可降解高分子是解决塑料污染问题的有效途径之一。随着对可降解材料的需求领域逐步扩大,人们希望它能具有接近或超过现有通用塑料的物理性能。然而现有的可降解高分子多由脂肪族单元构成,缺乏刚性的芳香环单元,因此力学、气体阻隔、耐热性能等相对较差。对此,本课题利用生物基芳香单体2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的刚性大、具有极性等特征,共聚引入多种脂肪族降解单元,以制备兼具优异力学性能、气体阻隔性能、弹性、快
学位
聚丙烯是一种低密度、耐化学腐蚀、耐高温且具备较好的力学性能的材料,对这种材料的开发和利用已经非常丰富,其被广泛的应用在纤维、薄膜、注塑消费品、工业应用、汽车零部件等领域。相比聚丙烯本体及其改性材料,以聚丙烯为基体的发泡材料仅占非常小的比例,主要原因在于:聚丙烯的结晶特点带来的熔体强度低使得可发泡加工温度区间狭窄,因此需要高枝化或宽分子量分布的聚丙烯原料;聚丙烯发泡的加工装备加工工艺要求高,研究相对
学位
聚合物太阳能电池(PSCs)因其质量轻、环境友好、低成本和适合制作可穿戴设备等特点,成为了清洁可再生新能源领域的重要研究方向。经过几十年科研人员的不断探索和努力,在新材料合成设计及新制备工艺等研究方向上均取得巨大突破。迄今为止刚性二元和三元PSCs的能量转换效率分别突破16%和17%;柔性单节PSCs也突破15%大关。为了进一步推进PSCs商业化进程,实现研产结合的目标,应该持续不断针对刚性和柔性
学位
设计制备具有高度可折叠/可拉伸等变形能力的柔性太阳电池对柔性/可穿戴电子及其集成化具有重要意义。但在亚毫米极端曲率半径下折叠或较大应变下拉伸条件下,太阳电池器件内易形成裂纹或者膜层发生剥离,使得器件性能衰减甚至失效,因此构筑具备高度可折叠/高可拉伸特性的高效太阳电池极具挑战。本论文围绕高度可折叠/可拉伸的高效太阳电池设计、制备和性能提升,系统展开了可折叠纸基聚合物/钙钛矿太阳电池、剪纸设计超高拉伸
学位