碳纳米管的制备、纯化及其复合镀层研究

【摘要】： 碳纳米管具有优异的力学性能和电学性能，已引起各界科学工作者的广泛关注。对碳纳米管的研究已成为材料、物理和化学界的研究热点。 本文首先对碳纳米管的制备和纯化进行了研究。采用催化剂裂解化学气相沉积的方法，用化学共沉淀法制备的Co催化剂，高产率的制备了多壁碳纳米管。与此同时，对生长过程中影响碳纳米管产量的各个工艺参数进行了研究，得出了最佳的工艺参数。对制得的碳纳米管进行了纯化，纯化中先对碳纳米管产物进行了酸处理，然后在适宜的温度下煅烧。在煅烧前，用热重分析的方法，准确地确定了煅烧温度，从而有效地避免了碳纳米管的损失，低损耗的得到了纯净的碳纳米管。 其次，本文对碳纳米管复合镀层进行了研究。采用化学复合沉积的方法，将纯净的碳纳米管复合于镍镀层，制备出了碳纳米管镍基复合镀层，并对制备过程中的影响因素进行了分析。 在此基础上，本文对碳纳米管复合镀层的耐磨性能和耐腐蚀性能进行了实验研究，并分别对该复合镀层的磨损和腐蚀机理进行了探讨。磨损实验结果表明：碳纳米管复合镀层在同等的载荷条件下具有较低的干摩擦系数，其耐磨损性能优于同等条件下的镍镀层和碳化硅复合镀层。失重腐蚀实验和电化学实验结果则表明：碳纳米管的存在可使复合镀层电位变得更正，有效地提高了复合镀层的耐腐蚀性能。在同等腐蚀条件下复合镀层的耐腐蚀性能较之镍镀层要高。