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题名	碳化物衍生碳的制备与摩擦学性能研究
作者	眭剑
学位类别	工学博士
答辩日期	2010-11-24
授予单位	中国科学院研究生院
导师	吕晋军
关键词	碳化物衍生碳 高温氯化处理 双组分双层碳膜 摩擦学性能 超疏水 Carbide-derived carbon High temperature chlorination Dual-component and dual-layer carbon film Tribological performance Super-hydrophobicity
学位专业	材料学
中文摘要	通过高温氯化处理制备了碳化物衍生碳（CDC）涂层，研究了其组成、结构和生成机理；考察了其摩擦学性能和化学修饰后的疏水性能；探讨了CDC技术在新材料制备方面的应用。研究结果如下： 1． 氯化反应速率和CDC石墨化程度随温度升高而增加。CDC涂层表面疏松多孔，界面呈互锁结构，膜基结合好。 2． 基于CDC技术原理制备了两种CDC衍生物。在高温下、CCl4气氛中，SiC表面氯化刻蚀和化学气相沉积同时进行且相互竞争，最终形成了由CDC和热解碳组成的双组分双层碳膜。在中等温度下，氯化处理TiC0.3N0.7形成的活性C和N原子相互键合生成氮化碳材料；N含量随处理温度升高而降低。 3． 在空气中，CDC的摩擦学性能优异。表面孔洞起到收集磨屑，降低摩擦系数作用。低载下磨屑较少，磨痕表面保留了大量微坑，可视为无序织构；高载下，磨屑填满孔洞，形成疏松的可压缩表面。在水环境中，CDC克服了SiC陶瓷在瞬间缺水或失水情况下润滑失效问题。表面凹槽和微坑使润滑状态从边界润滑转变为混合润滑，进一步提高了润滑性能。通过快速氯化处理（0～3分钟）制备了CDC纳米薄膜，其粘着力和摩擦系数随薄膜厚度增加而降低。 4． 通过高温氯化处理和化学修饰CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3薄膜在Ti3SiC2表面构筑了稳定的超疏水CDC涂层。
学科主题	碳膜的制备与摩擦学
公开日期	2012-11-09
内容类型	学位论文
源URL	[http://210.77.64.217/handle/362003/1853]
专题	兰州化学物理研究所_先进润滑与防护材料研究发展中心
推荐引用方式 GB/T 7714	眭剑. 碳化物衍生碳的制备与摩擦学性能研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010.

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