CVD法制備的石墨烯薄膜摩擦性能的研究
Study on Friction Properties of CVD-Grown Graphene Films


1.3萬字 35頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


目錄
第1章 緒論 1
1.1 石墨烯的概述 1
1.2石墨烯性質 2
1.2.1機械特性 2
1.2.2摩擦性能 2
1.2.3電學性質 3
1.3石墨烯的應用 3
1.3.1石墨烯晶體管 3
1.3.2柔性光電器件 4
1.3.3傳感器 4
1.3.4石墨稀儲氫材料 4
1.3.5石墨烯的其他應用 5
1.4石墨烯納米摩擦研究現(xiàn)狀 5
第2章 石墨烯樣品的制備與表征 7
2.1目前主要的制備方法 7
2.1.1 機械剝離法 7
2.1.2 氧化還原法 7
2.1.3 外延生長法 7
2.1.4 CVD法 8
2.1.5 石墨烯生長工藝參數(shù) 8
2.2 石墨烯樣品表征 9
2.2.1 Raman光譜 9
2.2.2樣品的Raman 9
2.3原子力顯微鏡（AFM）表征 10
2.3.1 AFM的接觸模式 11
2.3.2 AFM探針 11
第3章 摩擦性能測試方法 13
3.1表面粘附力測試 13
3.2表面摩擦力測試 13
3.3 探針懸臂梁彈性常數(shù)測定 14
第4章 退火處理、外加載荷和掃描速度對石墨烯納米摩擦行為的影響 16
4.1 石墨烯摩擦形貌及摩擦性質表征 16
4.2退火處理對摩擦的影響 17
4.3載荷變化對摩擦的影響 18
4.4 掃描速度對摩擦的影響 20
第五章 總結與展望 21
5.1 總結 21
5.1 展望 21
致 謝 23
參考文獻 27



摘要
石墨烯是一種具有優(yōu)越的電學、熱學和力學性能的二維材料，在今后的納機電器件中有著巨大的潛在應用。由于納機電器件的各部分均處于納尺度條件下，其相互之間的接觸會帶來巨大的損耗。所以，研究石墨烯納尺度摩擦行為對納機電領域的發(fā)展至關重要。
本文利用化學氣相沉積的方法制備了高質量的大面積石墨烯薄膜，并轉移至SiO2/Si襯底上，利用光學顯微鏡、拉曼光譜儀、原子力顯微鏡等儀器對樣品進行相關表征。利用原子力顯微鏡（AFM），針對石墨烯的納尺度摩擦行為進行了測試重點研究了高溫退火前后石墨烯薄膜與Si3N4針尖之間的摩擦和相關黏附性質的變化，發(fā)現(xiàn)高溫退火導致石墨烯內部缺陷的出現(xiàn)會引起石墨烯與針尖之間的黏附力的增加，導致石墨烯與針尖間的摩擦力變大。


關鍵詞：石墨烯；原子力顯微鏡；退火；納尺度摩擦；載荷