一、高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响（论文文献综述）
王杰[1]（2020）在《不同气体的碳纳米管低压传感性能研究》文中提出真空电子器件广泛的应用于通讯、医疗、航空航天等各个领域,但目前缺乏对真空电子器件内部真空监测的有效方法。本文在课题组已有微型碳纳米管低压传感技术研究的基础上,对多种气体（包括惰性气体）的传感性能进行了实验研究,不仅丰富了碳纳米管低压传感器的功能,还对拓宽碳纳米管气体传感器的应用范围进行了探索,包括真空设备检漏应用。本文主要有以下三个方面的内容:（1）首先是利用热化学气相沉积法并结合阳极化技术来制备碳纳米管。通过SEM对制备的碳纳米管样品进行结构表征,结果表明:在生长压力8 Torr、时间10 min的条件下,制备的碳纳米管分布均匀,场发射测试表明具有稳定的发射性能。（2）将制备好的碳纳米管进行传感性能的测试。测试氩气、氦气、氧气和水汽四种不同气体的传感性能,研究结果表明:碳纳米管传感器对惰性气体具有明显的传感效应,测试电流随真空系统压力的升高逐渐增大。碳纳米管的晶体性对惰性气体的传感不产生明显的影响。对水汽和氧气的测试提供了大气存储条件对碳纳米管样品性能的影响。（3）对惰性气体的传感机制进行理论分析。研究结果表明:氩气物理吸附在碳纳米管的表面会在吸附位置产生一个势阱,这相当于减小电子隧穿的势垒宽度,有助于电子发射,而氦气也有类似的结论。对传感器的应用性测试表明它能够持续稳定的工作而且有比较高的准确度。
朱浩楠[2]（2019）在《纳米碳管含量及镁含量对CNTs/TiMg复合材料组织及性能的影响》文中指出本文通过湿法研磨将分散于无水乙醇中的纳米碳管均匀混合到Ti/MgH2粉末中,然后采用热压烧结工艺制备了CNTs/TiMg复合材料。利用金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及其能谱附件（EDS）、X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电镜（FESEM）对该复合材料的表面组织、截面及断口进行显微及物相分析,并对其进行了显微硬度和密度的测试。通过不同的热压烧结工艺制备出复合材料,然后进行对比研究,得到合适的热压成型工艺。在成功制备出复合材料的基础上研究了CNTs含量和Mg含量对复合材料组织性能的影响。研究结果表明:在800℃进行热压烧结时,复合材料的显微硬度达到最大值512HV,其密度同样达到最大为4.321 g/cm3,XRD分析显示没有TiC相生成;在保温时间达到30min时,其显微硬度提高到568HV,密度约为4.2 g/cm3,保温时间对其密度影响不大。随着不同含镁材料的加入,复合材料的硬度得到了显着提高,最大达到了573HV,相比CNTs/纯钛复合材料提高了81.9%。XRD分析显示,复合材料中主要相为Ti、Mg和C,加入MgH2后出现少量钛镁固溶相。复合材料截面形貌显示熔化的镁在热压过程中填充颗粒界面处,复合材料的致密性较好,密度较低,添加MgH2的复合材料密度最低,能达到4.13g/cm3。添加0.5wt.%CNTs时,复合材料的组织进一步细化,断口明显为韧性断裂,强度提高明显;在CNTs含量为1.0wt.%时,复合材料的显微硬度达到232HV,密度达到最小为4.13g/cm3,相比未添加CNTs时显微硬度提高了26.1%,密度降低了8.2%。并且结合断口CNTs形貌分析表明CNTs的均匀分散对复合材料的影响很大。添加5.0wt.%MgH2后,复合材料组织变得更为细小,增强相在复合材料中分布得更为均匀,其显微硬度达到了389HV;在MgH2含量为10.0wt.%时,断口形貌中出现了解理性断裂,其硬度显着降低到265HV,而且断口处能观察到CNTs拔出孔洞,由此可知适量Mg元素的添加能对CNTs的增强效果起到较大的促进作用。
蔡林杰[3]（2019）在《碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究》文中认为碳纳米管（Carbon nanotubes,CNTs）是最有前景的场发射阴极材料之一。但CNTs薄膜阴极在劣真空、高电场等恶劣工况下,CNTs薄膜的抗损伤能力、可重复性及稳定性受到负面影响;以及薄膜在与器件的组装过程中易受到人为损伤,这都限制了碳纳米管阴极的实际应用。为此,本论文提出碳纳米管块体阴极的方案来解决这些问题,从碳纳米管块体阴极的制备与优化、阴极表面处理等方面开展了一系列工作,得出了一些有用的研究成果。系统研究了制备方法（球磨和超声搅拌）、烧结温度、CNTs含量对碳纳米管块体阴极场发射性能的影响,并在此基础上研究了阴极性能优化工艺。研究表明:1)在干法球磨下,700℃烧结、CNTs为10%时阴极的场发射性能最佳;2)在湿法球磨下,800℃烧结、CNTs含量为15%时阴极的场发射性能最佳;3)CNTs的缺陷发射以及屏蔽效应共同影响阴极的场发射能力;4)羧基化的CNTs,以及硝酸腐蚀阴极表面,均能提升阴极的场发射性能;5)超声分散方法在800℃烧结、CNTs含量为10%时阴极的场发射性能与球磨制备的阴极的最佳性能相当。对比了碳纳米管块体阴极和薄膜阴极的场发射性能。碳纳米管薄膜阴极初次开启电场为0.23 V/μm、最大发射电流密度为5613.76μA/cm2,但之后这些性能都开始急剧下降,第二次测试的最大发射电流密度与块体阴极的最大发射电流密度相当,至第七次时,开启电场增加到1.73 V/μm,最大发射电流密度降至38.52μA/cm2,仅为块体阴极的十分之一左右。而碳纳米管块体阴极的开启电场和最大发射电流密度在多次连续测试中均保持高度的可重复性:开启电场（2.20±0.07V/μm）和最大发射电流密度（340±50μA/cm2）。因此,从器件实际应用角度看,碳纳米管块体阴极的综合性能显着好于薄膜阴极。其原因可能在于块体阴极具有一定的自我恢复能力。
李小兵[4]（2019）在《基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制》文中进行了进一步梳理X射线检测在现代医学、生物科学以及工业检测等领域有着越来越重要的作用,对X射线源的性能和制备工艺也提出更高的要求。传统的利用热阴极X射线CT球管进行检测的设备,响应慢,延迟高,能耗大,寿命短,体积也大。并且单个球管进行CT成像时需要围绕目标物体进行高精度的旋转运动,从而获得多个角度的图像信息才能进行下一步的CT图像重建,耗时高效率低,而且机械运动更容易引起成像模糊,几何误差变大等风险,已经逐渐无法满足现有的需求条件。针对传统CT球管的上述缺陷,本论文创新研制了场发射阵列X射线源:阵列式X射线源不需要进行高精度旋转运动就可完成CT重建,可以实现静态扫描;单个X射线源的功耗大大降低;还可以通过栅极控制快速切换X射线源对高速运动物体成像,大大减少运动模糊;在CT成像过程中X射线源脉冲工作,角度切换的时候可以快速关断,使无效剂量大大降低并且有效降低了运动模糊等众多优点。目前国内关于利用碳纳米管制备的阵列式X射线源这方面还几乎处于空白。本论文的的核心是制备了一种基于碳纳米管的阵列式X射线源实物,X射线源为三极管结构,采用脉冲控制,单个源的脉冲电流可达300mA,阳极工作电流可达200mA。优化电子枪后其有效焦斑面积仅有0.1mm2左右,可以实现更快的更稳定的CT成像检测。本论文的研究内容主要如下:一、碳纳米管垂直阵列的生长及转移1.通过调整光刻工艺流程中的参数,解决了光刻图案模糊,图案脱落,图案线宽不适等问题,在整个硅片光刻出了均匀的边缘呈倒台状的阵列图案。2.通过蒸镀多层功能不同的金属薄膜,利用微波等离子体化学气相沉积方法,克服了碳纳米管生长长度不均匀,与基底结合不牢,密度不合适等问题,制备出了形貌整齐最大发射电流可达500mA以上,电流密度为5.7A/cm2的碳纳米管阵列。3.利用焊料和粘结剂两种转移方法对在硅基片上定向生长的碳纳米管阵列进行转移,目标基片为钼片,转移后的碳管实现了与基底非常牢固的结合,拥有更强大的抗性。4.对前面处理完成的碳纳米管薄膜在扫描电镜下进行观察形貌并分析,发现各种方法制备碳管阵列存在的问题并改进。测试主要包括场发射阈值的检测,阴极发射电流大小,电流密度以及I-V变化曲线。并根据测试结果进行分析。二、X射线源的结构设计仿真根据需求对三极管结构X射线源的阴极、栅极和阳极等各个结构进行精确建模,并通过采用有限元方法的电磁仿真软件对模型进行解算和仿真分析。最终通过不断优化结构得到了电子束焦点面积仅为0.2×0.4mm2有效焦点为0.2×0.2mm2的射线源结构模型,并进一步对阵列X射线源进行了建模仿真和整体结构设计。三、对阵列式X射线源的装配和成像测试按照设计的结构,对各种零件进行高精度装配成为一个整体的结构,经过超高真空烘烤排气成功制备了阵列式碳纳米管X射线源。在一个阵列式X射线源内包含有21个独立的X射线源。然后通过搭建的测试系统对射线源的相关性能进行测试,阳极工作电流可达200mA以上,成像测试结果证明,相比传统的热阴极射线源,研制的碳纳米管场发射阵列式X射线源启动速度快,成像分辨率高,有着更快的扫描速度和更稳定的成像效果,并获得了清晰的三维CT图像。是对国内外目前相关技术领域的一大补充。
李欣[5]（2018）在《基于缺陷工程的碳纳米管结构与电学性能可逆调控》文中研究表明Sp2碳材料由于其在高新技术领域中的极端重要性而引起环境、新能源、信息诸多领域广泛的研究兴趣。就材料结构本身来说,其吸引力还表现在这类碳系统的结构变化的多样性。和其它材料不一样的地方在于sp2碳系统有一种独特的能力,即在特定环境下可以通过C-C键的重构实现各种结构的演变。这种结构演变可以通过,比如说,高能粒子（如电子和离子）的辐照来实现。这种技术最近已经被证明可以用于对多种材料进行高精度的结构调控。然而,由于缺陷的引入,这种辐照方法常常会导致材料结构和相关性能不可逆转的恶化。本论文利用原位透射电子显微术（In-situTEM）发展了一种高度可控的缺陷处理技术,即缺陷在碳纳米管中先引入再去除。这种缺陷处理可以通过交替使用室温电子束辐照以及加热退火来实现,从而可逆的调控碳管的微观结构和各种电学性能。主要研究内容和结果如下:利用芯片式TEM加热样品杆原位研究了碳纳米管在辐照/退火处理下微观结构转变及相关影响因素。碳管可反复历经多次晶态/非晶的结构转变,至少可重复10次而大致保持结构的完整性。高分辨TEM实时成像表明这种结构变化源于原子尺度上缺陷的可逆转变,即间隙与空位原子的产生与复合。变温退火实验显示,碳管辐照后的再晶化起始温度可低至令人惊讶的300 ℃;而碳管要重获近于完美的晶化度则至少需要1000 ℃以上的退火温度。此外,当电子束辐照剂量较小时,退火后的碳管呈现出一定的记忆效应,从而再现辐照前的某些结构细节。更重要的是,利用TEM-STM系统,我们演示了这种技术可用来对单根碳管的一系列重要电学性能可逆可重复的调控。碳管的电阻调控实验表明,其调控范围和精度可通过选择不同的辐照/退火条件来控制。利用此技术,我们还首次实现碳管场发射性能的可逆调控,并将其开启电压与微观结构的变化直接对应起来。此外,该技术有潜力成为一种普适的方法用以调控与碳管缺陷相关的其它各种性能。而且,这种基于单根碳管的调控方法还以进一步被拓展,如利用大面积电子束辐照和大批量加热的手段,实现对其它sp2碳纳米材料（如石墨烯）的结构和物性的批量控制。
朱广祥[6]（2018）在《氮化硼纳米管多级增强SiCf/SiC复合材料制备、结构及性能研究》文中研究说明连续碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（SiCf/SiC）具有低密度、耐高温、抗氧化、高比强度、高比模量等优点,已成为新一代高性能航空发动机热端部件的重要候选材料。引入纤维并设计合适的纤维/基体界面,可激发界面脱粘、裂纹偏转等能量消耗机制,赋予材料非脆性断裂特征。但一方面,纤维间、纤维束间、层间微区基体难以被微米尺度下的能量消耗机制所强韧化,依然为脆性陶瓷;另一方面,微区基体中裂纹萌生阈值较低,且裂纹扩展不受阻碍,最终限制材料的机械性能。因此,作为材料中的薄弱区域,微区基体亟需通过更细微尺度的强韧化机制来改善性能。氮化硼纳米管（BNNTs）具有优异的力学、化学、热稳定性能,抗氧化温度高达900℃,是一种非常有效的纳米增强体。将BNNTs引入至材料中,作为除微米纤维外的第二增强体,于纳米尺度对微区基体进行强韧化,可改善基体的机械性能,最终实现对材料整体性能的优化。本文开发了简化的机械球磨法,即首先对生长原料B粉进行球磨处理,然后在高压氮气气氛下退火,最终成功于纤维表面原位生长BNNTs,构建出BNNTs/纤维多级增强体。本文首先探索了主要工艺参数对纤维表面BNNTs原位生长形貌的影响。结果表明,通过控制催化剂含量、前驱体浆料浓度、原料物化性质、生长温度、生长压力等因素,可调控BNNTs的生长密度和长度。其次,分析了BNNTs的微观形貌、结构、化学成分等特性。研究发现,BNNTs具有多壁、竹节状结构,且具有两种形貌管壁:串珠管壁和平直管壁;前者纳米管内部和顶端包裹有催化剂颗粒,而后者催化剂颗粒位于纳米管的底端。基于上述分析,并结合前驱体浆料的物相、粒径、表面化学状态等分析结果,深入研究了纤维表面BNNTs原位生长过程和形成机理。结果显示,串珠管壁和平直管壁BNNTs的原位生长均遵循VLS机制中的应力诱导周期性生长模式,但由于催化剂颗粒与纤维表面的结合强度不同,前者按照顶端生长模型进行生长,而后者按照底端生长模型进行。在成功构建出BNNTs/纤维多级增强体的基础上,借助化学气相渗透（CVI）和有机前驱体浸渍裂解（PIP）工艺,制备了BNNTs多级增强SiCf/SiC复合材料。首先探究了BNNTs对材料的微观结构和机械性能的影响。结果表明,BNNTs在材料中激发了纳米管拔出、界面脱粘、裂纹偏转和桥联等纳米尺度的强韧化机制,发挥了纳米增强体作用;但是,BNNTs限制了材料致密化过程,造成纤维束内部致密化困难,而由此带来的负面影响抵消了BNNTs的纳米增强体作用,导致材料宏观机械性能并未改善;通过对纤维束内部预先PIP致密化处理,有望改善束内难以致密的问题。其次,通过化学气相沉积（CVD）技术于纳米管表面沉积BN界面相,系统研究了BNNTs/基体界面调控的作用机制。结果发现,BNNTs/基体界面调控可降低BNNTs/基体和纤维/基体界面结合强度,改善纤维和BNNTs的强韧化作用。因此,材料断裂韧性得以提升,当BN界面相的厚度为10-20、30-45、45-70 nm时,断裂韧性从11±0.4 MPa.m1/2分别提升至13.0±1.2、14.0±1.1、12.2±0.3 MPa.m1/2,而当BN界面相的厚度为10-20 nm时,材料弯曲强度也明显改善,从296.8±17.6 MPa提升至342.5±11.9 MPa。此外,深入研究还发现,BNNTs/基体界面的脱粘裂纹在BN界面相内部扩展,此界面脱粘方式可产生大量枝化微裂纹,有利于充分发挥纳米管的强韧化作用。最后,深入探究了BNNTs多级增强SiCf/SiC复合材料的损伤行为。结果显示,未沉积和沉积界面相的BNNTs分别通过对基体裂纹的阻断和偏转作用,提高材料的损伤发展阈值,推迟材料的早期损伤过程,并且前者为“硬”模式,延迟效果不佳,而后者为“软”模式,推迟效果更显着;两者均会导致材料过早发生断裂失效,但后者情况下,纤维/基体界面结合强度较低,仅略高于原始复合材料,则最终断裂失效也仅略早于原始复合材料。当应用于航空发动机高温结构部件时,具备优异的抗氧化性能是SiCf/SiC复合材料实现长时间可靠服役的关键。本文重点考察了BNNTs多级增强SiCf/SiC复合材料的氧化行为,并深入分析了材料的抗氧化机理。研究表明,多级增强复合材料的抗氧化性能明显优于原始复合材料,其抗氧化机理源于玻璃相B2O3对PyC界面相的保护作用以及存活BNNTs的纳米增强体作用。900℃静态氧化环境下,原位生长BNNTs后残留的B粉氧化形成低粘度玻璃相B2O3,弥合氧气扩散通道,阻止氧气向内部扩散,保护PyC界面相,且BNNTs可存活并维持纳米增强体作用;1000℃静态氧化环境下,玻璃相挥发严重,氧气扩散不受阻碍,PyC界面相的氧化损伤严重,但BNNTs仍然可维持强韧化作用;900℃预制微裂纹氧化环境下,预制微裂纹经过部分BNNTs,则残留B粉和部分BNNTs均可氧化形成玻璃相,保护PyC界面相,但因部分BNNTs氧化损伤,整体纳米增强体作用减弱;而当纳米管表面沉积BN界面相后,预制微裂纹非常少,玻璃相仅源于残留B粉,并且BNNTs被BN界面相保护,氧化损伤较小,整体纳米增强体作用更显着。
孙斌[7]（2018）在《碳纳米管场发射电极X射线管微电极跨尺度集成制造技术研究》文中指出一维纳米材料具有独特的性能优势和实用化前景,一维纳米材料长径比高的特点使其相互缠绕同时形态复杂多变。大量一维纳米材料以粉末状态存在,纳米材料之间相互团聚,规模化加工过程中对粉末进行直接操作难度较大,为将其集成融入微纳器件及规模化可控制备带来困难。因此迫切需要研究开发具有规模化可控制备能力的工艺技术,以推动这一类具有显着性能优势的材料尽快在高性能器件开发中获得广泛应用。针对一维纳米材料规模化可控制备工艺中存在的难题,本文提出一种复合制备工艺,借助分散介质,将一维纳米材料集成应用于微加工体系,将对一维纳米材料的适度操控转化成为对复合薄膜的微加工,实现规模化可控制备。规模化是指借助微加工平台,可以通过流片实现批量化制备。可控制备是指可以通过调整工艺参数,控制一维纳米材料的密度及样品表面形貌。该工艺基于一维纳米材料长径比高的结构特点,对一维纳米材料可控制备具有广泛适用性。碳纳米管作为一维纳米材料的典型代表,具有良好的机械性能和稳定的化学性质。论文以碳纳米管为例,选用无机介质（水玻璃）和有机介质（聚酰亚胺）验证复合制备工艺,针对场发射X射线管微电极这一独特应用,通过电极优化设计,分别研制了两种原型器件,进行了X射线发射试验,主要研究内容和结论如下:1.基于有机介质的复合制备工艺,设计并制备了一端植入金属基底一端裸露的微米线柔性电极,实现了碳纳米管与金属材料的跨尺度集成制造。碳纳米管与金属基底实现牢固物理结合和电接触,保证柔性电极在复杂弯曲条件下稳定的场发射性能。未弯曲样品的开启场强为1.1 V/μm,外加场强3.13 V/μm时,场发射电流密度为8.03mA/cm2。在弯曲测试条件下,当弯曲角度分别为15°、30°、45°和60°时,电流密度分别为7.93、8.03、8.10、7.96 mA/cm2。设计制备的微米线柔性电极可以在发射电流400μA的条件下持续稳定工作60小时。通过设计搭建测试平台,改装传统X射线管,对微米线柔性电极应用于X射线发生的可行性进行验证。阴阳极之间施加4.5 KV偏置电压电压时,场发射电流约为307μA,测试后在感光胶片上产生阴影证明了X射线的产生。2.基于无机介质的复合制备工艺,结合软件仿真优化设计,制备了碳纳米管单端植入水玻璃耐高温场发射电极。以水玻璃为分散介质制备的无机复合薄膜固化后拥有较高的化学热稳定性,有利于维持X射线管内高真空度。热处理过程使碳纳米管缺陷减少、含氧杂质脱附,有效提高了电极的场发射电流。热处理后电极的场发射开启场强由1.52 V/μm减小至1.25 V/μm。热处理后电极的场发射电流稳定性增加,在外加偏置场强4.63 V/μm时,发射电流为1.97 mA条件下持续工作40 h。电极在外加电压为781 V时,场发射电流为3.08 mA,场发射电流密度为241 mA/cm2。通过X射线发生实验对电极与热处理工艺的兼容性进行验证,验证试验在真空腔室内进行,电极两端施加5.0 KV偏置电压时,场发射电流约为84μA,测试后感光胶片上产生的阴影证明了X射线的产生。
王福全[8]（2014）在《碳纳米管场发射技术及电真空器件研究》文中进行了进一步梳理碳纳米管（CNT）场发射电真空器件应用的技术关键是研制稳定长寿命的阴极（电子源）。目前制备CNT阴极比较常用的有两种方法，即表面沉积催化金属纳米膜的化学气相沉积（CVD）原位法和使用固化材料将CNT附着在表面的间接法。受制备技术的限制，上述两种方法都有一些由表面结合特征引发的固有缺陷,导致在不同热环境下长期工作，过渡金属（固化材料）与基底间的结合处发生错位，致使CNT薄膜脱落，影响寿命和真空性能。因此，CNT层与基底的结合性能是制约催化膜法和间接法CNT阴极应用的中心问题。本文采用热化学气相沉积法（CVD）在金属基底上直接制备碳纳米管阴极，然后将其制作成简洁的真空计。主要内容有：（1）采用CVD法按照以下生长条件：生长温度为750℃、流量比C2H2：Ar=15:200、生长时间为10min、生长压力为10Torr，在含过度催化金属的哈氏合金片、镍片、不锈钢片和哈氏合金网材质的金属基底上直接沉积碳纳米管。此工艺既免去在基底沉积催化金属纳米膜的繁琐工艺、又实现碳管与基底的强附着；（2）应用扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对碳纳米管阴极进行了形貌结构分析表征，发现哈氏合金片上的碳纳米管分布均匀、密度适中，制备的碳纳米管为多壁碳纳米管（MWNTs），管径约为15nm，且管内含多金属（镍、铁、铬等）纳米颗粒（直径约为6nm）；（3）采用二极式场发射结构对不同金属基底的碳纳米管阴极进行场发射表征，发现哈氏合金片最优（开启电场为3.15V/um，阈值电场为5.94V/um，场增强因子为1900，以4.2mA/cm2发射20h没有衰减）；采用三极式场发射结构对哈氏合金片和哈氏合金网基底的碳纳米管阴极进行测试，发现哈氏合金片的透过率明显优于哈氏合金网的透过率，可达0.61，接近物理透过率0.77；（4）研制了基于气体吸附原理的二极式场发射结构的电真空器件—MWNTs场发射真空计，该真空计在10-8-10-4Pa的空气环境氛围下具有较高的灵敏度；（5）与兰州空间技术物理研究所合作，试制了基于IE514电离真空计的CNT场发射电离真空计，该真空计在压力为10-6-3.0×10-4pa时显示出了良好的线性。
赵江[9]（2013）在《高质量多壁碳纳米管的制备方法和应用研究》文中进行了进一步梳理碳纳米管具有十分独特的结构和优异的物理化学性能，在纳米电子器件、复合材料、传感器等诸多领域有着巨大的应用前景。目前，工业化的碳纳米管以CVD方法生长为主，由于其生长温度低，石墨化程度低，导致结构缺陷多，严重制约了它们优异性能的发挥。其他的碳管合成方法或生产成本高，或比较耗时，且产量较低，不能够满足实际应用。因此，探索高质量、低缺陷的碳纳米管的低成本、批量化制备具有非常重要的现实意义。本论文的主要工作是围绕高质量、低缺陷的多壁碳纳米管的大量制备及其在场发射和铜复合材料的应用展开，获得的主要结果包括：1.采用一种新颖的快速自加热方法高温退火处理CVD多壁碳纳米管，能够有效地提高多壁碳纳米管的有序结构，减少缺陷。介绍了一种简单、高效、可靠的剪切碳纳米管的方法，剪切后的碳纳米管主要集中在200–300nm。2.探索出在低压空气中电弧放电法制备多壁碳纳米管的工艺，通过深入细致地研究得出了碳管最佳制备条件。对阴极圆柱状沉积物进行详细地观察，根据观察结果给出了电弧放电条件下多壁碳纳米管可能的生长机理。通过对电弧放电设备改造，实现多壁碳纳米管的半连续化生产和连续化生产，并详细介绍了生产的操作流程。3.以Fe做催化剂，FeS做促进剂，通过电弧放电法成功地在低压空气中制备出双壁碳纳米管，同时研究了制备双壁碳纳米管的最佳条件。由于空气易得，无需预抽真空，该方法简化了制备流程，有望实现低成本、大产量制备双壁碳纳米管。提纯后的碳纳米管纯度为90wt.%以上，为以后开展对双壁碳纳米管的研究工作打下了基础。最后，给出了Fe–FeS催化剂电弧放电法生长碳纳米管的可能生长机理。4.对在空气气氛中制备的多壁碳纳米管和双壁碳纳米管分别进行场致发射测试。对于多壁碳纳米管，直接采用阴极沉积物薄片中间富含多壁碳纳米管的松软区域进行测试，发现空气中750oC下保持30min的热处理过程，能有效地提高多壁碳纳米管的场发射性能；对于双壁碳纳米管，开发了一种制备具有尖端结构的碳纳米管膜的方法，这种尖端结构的双壁碳纳米管膜呈现出非常优异的场发射性能。5.采用磁控溅射法、衬底增强化学镀法和分子级混合工艺三种方式制备多壁碳纳米管/铜复合材料，对所制备的复合材料进行形貌、结构表征和薄膜电阻的测试，结果显示，在磁控溅射法制备的多壁碳纳米管/铜复合材料中，碳纳米管表面可以形成一层致密而均匀的铜层；以锌片为衬底，采用衬底增强化学镀法制备的多壁碳纳米管/铜复合材料中，碳纳米管表面沉积的铜纳米粒子呈现立方体状，并串连在一起；分子级混合工艺制备的经过氢气还原的多壁碳纳米管/铜复合粉体，碳纳米管多数都埋入或贯穿在铜纳米球体中；通过第一性原理对铜原子吸附在单壁碳纳米管的电学性能进行计算，根据结果提出了铜提供高浓度电子在碳纳米管高迁移率系统的电子结构内流动，形成导电性增强机制的导电模型；多壁碳纳米管/铜复合材料组成的非酶性电化学传感器对葡萄糖的检测具有非常好的灵敏性、选择性和稳定性。
崔雪梅[10]（2011）在《碳纳米管植入金属电极表面的方法及其应用技术研究》文中研究指明碳纳米管由于其独特的结构和性能而产生广泛的应用,尤其是在作为性能优异的新型场发射冷阴极材料和敏感电极材料方面已引起学术界和产业界的高度重视和广泛研究,其中,碳管场植入金属电极表面的技术一直是科研攻关的重点,开发一种将碳纳米管植入金属电极表面的高效方法至关重要。在现有的制备技术中,典型的工艺是丝网印刷法和直接生长法,但它们均存在一系列制约器件批量生产和稳定工作的技术缺陷。丝网印刷法可以低成本的制备大面积的场发射阴极,但是,难以精确控制碳纳米管的密度和高度,直接生长法难以进行大面积制备,碳管与基底结合不牢,器件工作时很容易因静电力作用而脱落,高温工艺条件容易破坏基底。且丝网印刷法和直接生长法都会引入杂质粒子。针对上述问题,本文提出了一种通过微细加工工艺组合使碳纳米管分散植入金属电极表层的新方法,称之为"植布"工艺。该工艺能使金属电极与碳管结合牢固、密度可控,且全流程低温,基本克服了现有技术的主要缺点,在此基础上开发CNT场发射阴极和CNT敏感电极制备技术更具实用性。本文主要的研究内容如下:（1）碳纳米管植入金属电极表面的聚合物基垂直植布技术研究采用光刻胶作为聚合物介质,开发了一套通过对光刻胶基CNT复合材料微加工来实现CNT在金属表面分散植布的工艺。首先使碳纳米管在光刻胶中均匀分散形成液相复合材料;然后在平整基片表面形成均匀薄膜,烘干并研磨整平之后用氢氧化钠刻蚀液处理,让碳纳米管部分露出光刻胶介质表层;最后通过对CNT露出表面的部分进行溅射包覆、电镀加厚处理,再释放光刻胶,即形成碳纳米管一部分植入金属电极表层,一部分露在金属电极表面的结构。整套植布工艺技术在常温下完成,制备过程简单,具有丝网印刷法和直接生长法的优点,具有可重现性和规模化制造潜力。在通用植布工艺的基础上,进一步提出了优化的反面垂直植布工艺法。反面垂直植布工艺法从反面刻蚀硅基片,露出复合膜与硅基片相接触的光滑表面,利用此表面作为基础面进行后续的刻蚀溅射等工艺,可以制备得到高度平整的器件,无需研磨整平加工。（2）垂直植布技术在场发射阴极研制中的应用本部分主要研究的是垂直植布技术在场发射阴极制备上的应用。首先通过系统性对比试验,确定各工艺参数的合理范围和最佳值,包括碳纳米管与光刻胶的配比,球磨时间,刻蚀时间,除气工艺,最佳碳纳米管种类等。经实验分析最佳的碳纳米管与光刻胶的配比是1:10,最佳球磨时间是12H,最佳刻蚀时间是15s,最后集成各优化单元,制备出高效的场发射阴极。（3）水平植布工艺及其在敏感电极跨尺度集成制造上的应用通过微细加工技术,将碳纳米管桥接在两个金属微电极之间,形成微纳敏感电极,从而实现了敏感电极的跨尺度集成制造,此工艺可被称作“水平”的植布工艺。本章节根据所选用聚合物的不同,设计了不同的工艺流程,分别讨论了各个工艺的优缺点。从器件的扫描电镜照片上可以看出,碳纳米管横搭在电极两端,形成了可靠的连接,同时通过对器件的实时电阻测试,可以发现,在外界敏感条件下,器件呈现一定的敏感特性,从而可以确定碳管在传感器件中与金属电极有着良好的连接。植布工艺使碳纳米管可靠地融入到了微尺度加工技术体系中,是对微尺度加工体系的合理拓展,将可能构造多样化的以碳纳米管作为核心的微纳器件。推动CNT器件实用化进程突破可靠集成制造的难题,为我国相关产业的长远发展奠定核心技术基础。
二、高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响（论文提纲范文）
（1）不同气体的碳纳米管低压传感性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.碳纳米管的简介 |
| 1.1 碳纳米管的结构 |
| 1.2 碳纳米管的性质 |
| 1.3 碳纳米管的应用 |
| 2.碳纳米管的场发射 |
| 3.碳纳米管传感器的研究概况 |
| 4.本论文的主要研究内容与研究意义 |
| 第二章 碳纳米管的制备与测试方法 |
| 1.碳纳米管的制备方法 |
| 1.1 石墨电弧法 |
| 1.2 激光蒸发法 |
| 1.3 化学气相沉积法 |
| 2.金属基底的阳极化 |
| 2.1 基底材料的准备 |
| 2.2 阳极化技术对基底材料的预处理 |
| 2.2.1 阳极化的原理 |
| 2.2.2 阳极化的材料和仪器 |
| 2.2.3 阳极化的过程 |
| 2.3 金属基片的清洗对碳纳米管制备的影响 |
| 3.热化学气相沉积法制备碳纳米管 |
| 3.1 热CVD法的实验原理与碳纳米管的生长机理 |
| 3.2 热CVD的仪器设备 |
| 3.3 热CVD法的实验过程 |
| 4.碳纳米管生长条件的研究 |
| 4.1 碳源气体 |
| 4.2 催化剂 |
| 4.3 反应温度和气体流量 |
| 4.4 生长压力和生长时间 |
| 4.4.1 不同压力下碳纳米管的形貌特征 |
| 4.4.2 不同压力下碳纳米管的场发射性能 |
| 4.4.3 不同压力下碳纳米管的传感性能 |
| 5.传感器结构的优化和测试程序的设计 |
| 5.1 传感器结构的优化 |
| 5.2 测试程序的设计 |
| 6.传感测试方法和测试参数的选取 |
| 6.1 传感测试方法 |
| 6.2 不同测试方法的传感性能对比 |
| 6.3 除气电流和时间的选取 |
| 6.4 测试电流和时间的选取 |
| 第三章 碳纳米管的表征与场发射性能 |
| 1.碳纳米管的结构表征 |
| 1.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 1.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 1.3 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.碳纳米管的性能表征 |
| 2.1 场发射测试 |
| 2.2 传感性能测试 |
| 3.碳纳米管样品的场发射性能 |
| 3.1 碳纳米管样品的场发射J-E曲线 |
| 3.2 碳纳米管样品的场发射F-N曲线 |
| 3.3 碳纳米管样品的稳定性 |
| 3.4 不同材料的场发射性能对比 |
| 3.4.1 不同阴极材料的场发射性能 |
| 3.4.2 不同阳极材料的场发射性能 |
| 第四章 不同气体低压传感性能研究 |
| 1.惰性气体氩气和氦气的传感性能 |
| 1.1 传感性能机理 |
| 1.2 传感性能测试 |
| 1.3 样品晶体性对传感的影响 |
| 1.4 烘烤对传感测试的影响 |
| 1.4.1 不锈钢系统烘烤对传感测试的影响 |
| 1.4.2 传感器烘烤对性能的影响 |
| 2.水汽和氧气的传感性能 |
| 第五章 气体传感应用性能研究 |
| 1.重复性测试 |
| 2.准确性测试 |
| 3.老化性测试 |
| 第六章 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（2）纳米碳管含量及镁含量对CNTs/TiMg复合材料组织及性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛基复合材料 |
| 1.2.1 钛基复合材料的研究概况 |
| 1.2.2 钛基复合材料的增强体选择 |
| 1.3 碳纳米管/金属基复合材料研究概况 |
| 1.3.1 碳纳米管的制备方法 |
| 1.3.2 碳纳米管/金属基复合材料的制备方法 |
| 1.3.3 碳纳米管/金属基复合材料的研究现状 |
| 1.4 Ti-Mg合金的研究概况 |
| 1.4.1 Ti-Mg合金的研究现状 |
| 1.4.2 Ti和 Mg在合金中的作用 |
| 1.5 碳纳米管/钛基复合材料研究概况 |
| 1.5.1 碳纳米管/钛基复合材料研究现状 |
| 1.5.2 碳纳米管在基体中的分散问题 |
| 1.5.3 碳纳米管与钛的界面问题 |
| 1.6 本课题的研究意义及内容 |
| 第二章 实验原材料及研究方法 |
| 2.1 实验准备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 实验工艺 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.2.1 CNTs的预处理 |
| 2.2.2 混合粉末研磨 |
| 2.2.3 热压烧结工艺 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.3.1 金相显微组织观察 |
| 2.3.2 SEM显微形貌观察与EDS分析 |
| 2.3.3 XRD物相分析 |
| 2.3.4 密度测试 |
| 2.3.5 显微硬度测试 |
| 第三章 热压烧结制备CNTs/TiMg合金复合材料 |
| 3.1 金属粉体的显微分析 |
| 3.2 试样表面观察 |
| 3.3 烧结温度对复合材料的影响 |
| 3.3.1 烧结温度对复合材料显微形貌与成分的影响 |
| 3.3.2 烧结温度对复合材料物相的影响 |
| 3.3.3 烧结温度对复合材料的断口分析的影响 |
| 3.3.4 烧结温度对复合材料显微硬度的影响 |
| 3.3.5 烧结温度对复合材料密度的影响 |
| 3.4 保温时间对复合材料的影响 |
| 3.4.1 保温时间对复合材料显微形貌与成分的影响 |
| 3.4.2 保温时间对复合材料物相的影响 |
| 3.4.3 保温时间对复合材料的断口分析的影响 |
| 3.4.4 保温时间对复合材料显微硬度的影响 |
| 3.4.5 保温时间对复合材料密度的影响 |
| 3.5 含镁基体的选择 |
| 3.5.1 含镁基体的选择对复合材料显微硬度的影响 |
| 3.5.2 含镁基体的选择对复合材料密度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 纳米碳管含量对CNTs/TiMg复合材料的影响 |
| 4.1 纳米碳管含量对复合材料显微形貌与成分的影响 |
| 4.2 纳米碳管含量对复合材料物相的影响 |
| 4.3 纳米碳管含量对复合材料断口分析的影响 |
| 4.4 纳米碳管含量对复合材料显微硬度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 镁含量对CNTs/TiMg复合材料的影响 |
| 5.1 镁含量对复合材料显微形貌与成分的影响 |
| 5.2 镁含量对复合材料物相的影响 |
| 5.3 镁含量对复合材料断口分析的影响 |
| 5.4 镁含量对复合材料显微硬度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（3）碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见电子源及发射原理 |
| 1.2.1 光致发射阴极 |
| 1.2.2 次级发射体 |
| 1.2.3 热发射阴极 |
| 1.2.4 场致发射电子源 |
| 1.3 场发射阴极材料 |
| 1.3.1 金属微尖阵列材料 |
| 1.3.2 金刚石、类金刚石材料 |
| 1.3.3 金属氧化物 |
| 1.3.4 碳纳米管及其复合材料 |
| 1.4 碳纳米管的场发射机理 |
| 1.4.1 局域电场增强机理 |
| 1.4.2 缺陷发射机理 |
| 1.5 碳纳米管阴极存在的缺陷 |
| 1.6 本论文研究的主要内容 |
| 1.6.1 本论文的研究意义 |
| 1.6.2 本论文的创新点及主要研究内容 |
| 2 碳纳米管块体复合材料的制备及表征 |
| 2.1 实验原料、设备及技术路线 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 技术路线 |
| 2.2 干法高能球磨制备碳纳米管块体复合材料及表征 |
| 2.2.1 材料的制备 |
| 2.2.2 材料的表征 |
| 2.3 湿法高能球磨制备碳纳米管块体复合材料及表征 |
| 2.3.1 材料的制备 |
| 2.3.2 材料的表征 |
| 2.4 超声搅拌法制备碳纳米管块体复合材料及表征 |
| 2.4.1 材料的制备 |
| 2.4.2 材料的表征 |
| 2.5 X射线衍射仪对烧结样品的分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 碳纳米管块体复合材料的电子发射特性 |
| 3.1 场发射测试系统 |
| 3.2 高能球磨法制备的块体碳纳米管复合阴极场发射特性 |
| 3.2.1 烧结温度对块体碳纳米管复合阴极场发射性能的影响 |
| 3.2.2 碳纳米管含量对块体碳纳米管复合阴极场发射性能的影响 |
| 3.2.3 碳纳米管种类、球磨方法对块体阴极场发射性能的影响 |
| 3.2.4 硝酸处理对块体碳纳米管复合阴极的场发射性能的影响 |
| 3.3 超声搅拌法制备的块体碳纳米管复合阴极的场发射特性 |
| 3.3.1 不同碳纳米管含量的块体碳纳米管复合阴极的场发射性能 |
| 3.3.2 三种不同方法制备的阴极的场发射性能比较 |
| 3.4 本章讨论分析与结论 |
| 3.4.1 讨论分析 |
| 3.4.2 本章小结 |
| 4 碳纳米管块体复合阴极的场发射稳定性 |
| 4.1 碳纳米管的块体阴极与薄膜阴极场发射性能的简单比较 |
| 4.1.1 碳纳米管的块体阴极与薄膜阴极场发射性能对比 |
| 4.1.2 机理分析 |
| 4.2 短期效应的场发射电流稳定性 |
| 4.2.1 测试要求 |
| 4.2.2 测试数据及分析 |
| 4.3 长期效应的场发射电流稳定性 |
| 4.3.1 测试要求 |
| 4.3.2 测试数据及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 X射线概述 |
| 1.2 X射线源的发展和应用 |
| 1.3 CT成像原理 |
| 1.4 阵列X射线源的优势 |
| 1.5 国内外研究现状和发展态势 |
| 1.6 本论文的内容和安排 |
| 第二章 碳纳米管场致发射阴极相关内容概述 |
| 2.1 碳纳米管介绍 |
| 2.2 场发射理论 |
| 2.3 碳纳米管场发射优势 |
| 2.4 碳纳米管阴极的制备方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 碳纳米管阵列阴极的制备 |
| 3.1 通过等离子增强CVD方法制备碳纳米管阵列 |
| 3.1.1 光刻工艺 |
| 3.1.2 真空镀膜工艺 |
| 3.1.3 碳纳米管阵列的生长 |
| 3.1.4 碳纳米管生长机理探索 |
| 3.2 碳纳米管阵列的转移 |
| 3.2.1 胶黏剂转移 |
| 3.2.2 焊料转移 |
| 3.3 碳纳米管阴极场发射性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 X射线源结构设计和仿真 |
| 4.1 X射线源的结构建模 |
| 4.2 聚焦极结构对电子束的影响 |
| 4.2.1 聚焦极位置对电子束聚焦的影响 |
| 4.2.2 聚焦极开口大小对聚焦性能的影响 |
| 4.2.3 聚焦筒长度对阳极焦点的影响 |
| 4.2.4 聚焦极倒角对阳极焦点的影响 |
| 4.3 栅极参数对电子束焦点的影响 |
| 4.3.1 栅极距离对电子束聚焦的影响 |
| 4.3.2 栅极电压对电子束聚焦的影响 |
| 4.4 优化后的X射线源聚焦性能 |
| 4.5 阵列式X射线源结构设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 阵列式X射线源装配及性能测试 |
| 5.1 X射线阵列源的实物制备 |
| 5.2 整管性能测试 |
| 5.2.1 X射线源场发射测试 |
| 5.2.2 X射线源焦点大小的测试 |
| 5.2.3 阵列X射线源成像测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（5）基于缺陷工程的碳纳米管结构与电学性能可逆调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纳米管及其研究现状 |
| 1.2.1 碳纳米材料 |
| 1.2.2 碳管结构及性质 |
| 1.2.3 碳管电子器件研究现状 |
| 1.3 缺陷工程技术发展现状 |
| 1.4 TEM-STM技术 |
| 1.4.1 TEM-STM技术的发展 |
| 1.4.2 TEM-STM的应用 |
| 1.5 选题内容及依据 |
| 第二章 实验系统及准备工作 |
| 2.1 原位加热实验系统介绍 |
| 2.2 TEM-STM实验系统介绍 |
| 2.3 探针的制备 |
| 2.3.1 电化学腐蚀制备探针 |
| 2.3.2 焦耳热清洁探针尖端 |
| 2.4 样品的准备 |
| 第三章 碳纳米管微观结构的可逆转变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 碳纳米管微观结构的记忆效应 |
| 3.3.2 碳纳米管微观结构发生可逆转变的条件 |
| 3.3.3 碳纳米管微观结构发生可逆转变多次循环 |
| 3.4 总结 |
| 第四章 碳纳米管电学性能的可逆调节 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 相同扫描电压下单根碳管电阻的可逆调节 |
| 4.3.2 不同扫描电压下单根碳管电阻的可逆调节 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 单根碳管场发射性能的可逆调节 |
| 5.1 引言 |
| 5.1.1 场发射基本理论 |
| 5.1.2 碳纳米管场发射研究现状 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 单根碳管场发射开启电压的计算 |
| 5.3.2 单根碳管场发射性能的可逆调节 |
| 5.4 总结 |
| 第六章 缺陷工程技术应用拓展 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多根碳纳米管微观结构与转变 |
| 6.3 其他碳材料中微观结构的转变 |
| 6.4 总结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）氮化硼纳米管多级增强SiCf/SiC复合材料制备、结构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 SiC_f/SiC复合材料概述 |
| 2.2 氮化硼纳米管概述 |
| 2.2.1 氮化硼纳米管性能 |
| 2.2.2 氮化硼纳米管制备方法 |
| 2.2.3 氮化硼纳米管生长机理 |
| 2.3 氮化硼纳米管增强复合材料 |
| 2.3.1 氮化硼纳米管的分散 |
| 2.3.2 BNNTs增强复合材料 |
| 2.4 氮化硼纳米管多级增强复合材料 |
| 2.4.1 多级增强的概念 |
| 2.4.2 多级增强体的构建 |
| 2.4.3 BNNTs多级增强复合材料 |
| 2.5 本论文的研究目的与研究内容 |
| 第3章 纤维表面BNNTs原位生长行为研究 |
| 3.1 实验与表征 |
| 3.1.1 实验原料与设备 |
| 3.1.2 纳米管生长工艺过程 |
| 3.1.3 测试与表征 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 工艺参数对BNNTs原位生长形貌的影响 |
| 3.2.2 纤维表面原位生长BNNTs的特性分析 |
| 3.2.3 纤维表面BNNTs原位生长机制研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的结构与性能研究 |
| 4.1 实验与表征 |
| 4.1.1 实验原料与设备 |
| 4.1.2 多级增强复合材料制备过程 |
| 4.1.3 测试与表征 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的微观结构与机械性能 |
| 4.2.2 BNNTs/基体界面调控的作用机制研究 |
| 4.2.3 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的损伤行为研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的氧化行为研究 |
| 5.1 实验与表征 |
| 5.1.1 实验原料与设备 |
| 5.1.2 多级增强复合材料氧化实验过程 |
| 5.1.3 测试与表征 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 氧化环境下BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的结构与性能演变 |
| 5.2.2 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的氧化动力学研究 |
| 5.2.3 BNNTs多级增强SiC_f/SiC复合材料的抗氧化机理分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 第7章 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）碳纳米管场发射电极X射线管微电极跨尺度集成制造技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纳米管简介 |
| 1.2.1 碳纳米管结构 |
| 1.2.2 碳纳米管制备及力学性能 |
| 1.3 碳纳米管场发射原理及其应用 |
| 1.3.1 场致发射原理 |
| 1.3.2 用作X射线管阴极的碳纳米管场发射电极 |
| 1.4 碳纳米管微加工集成技术概述 |
| 1.4.1 直接生长法 |
| 1.4.2 丝网印刷法 |
| 1.4.3 复合电镀法 |
| 1.5 碳纳米管场发射电极失效 |
| 1.5.1 脱落失效 |
| 1.5.2 热积聚失效 |
| 1.5.3 浸润式结合 |
| 1.6 本课题的研究意义和研究内容 |
| 1.6.1 本课题研究意义 |
| 1.6.2 本课题研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 碳纳米管微纳器件集成工艺研究 |
| 2.1 复合制备工艺中的介质材料 |
| 2.1.1 介质材料的特性 |
| 2.1.2 介质材料的选择 |
| 2.2 无机介质碳纳米管复合制备单元工艺 |
| 2.2.1 碳纳米管与水玻璃的浸润性 |
| 2.2.2 碳纳米管水玻璃的成膜性 |
| 2.2.3 碳纳米管水玻璃复合薄膜的可控刻蚀 |
| 2.3 有机介质碳纳米管复合制备单元工艺 |
| 2.3.1 碳纳米管与聚酰亚胺浸润性 |
| 2.3.2 碳纳米管聚酰亚胺的成膜性 |
| 2.3.3 碳纳米管聚酰亚胺复合薄膜的可控刻蚀 |
| 2.3.4 碳纳米管单端植入金属电极工艺开发 |
| 2.3.5 碳纳米管/聚酰亚胺复合薄膜的溅射包覆 |
| 2.3.6 碳纳米管单端植入镍电极 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 碳纳米管场发射X射线管金属柔性电极 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳纳米管单端植入金属柔性电极制备 |
| 3.3 碳纳米管单端植入金属柔性电极的场发射性能 |
| 3.4 碳纳米管单端植入金属微米线 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 耐高温碳纳米管场发射X射线管阴极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 耐高温场发射电极仿真设计 |
| 4.2.1 场发射边缘效应 |
| 4.2.2 图形化对电极场发射性能的影响 |
| 4.3 热处理对电极场发射性能的影响 |
| 4.3.1 碳纳米管水玻璃场发射电极制备 |
| 4.3.2 热处理对场发射性能的影响 |
| 4.3.3 热处理过程对电极的影响 |
| 4.4 耐高温场发射电极制备及其场发射性能测试 |
| 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要研究内容和结论 |
| 5.2 研究主要创新点 |
| 5.3 展望与下一步研究设想 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 第一作者发表或录用论文 |
| 授权专利 |
（8）碳纳米管场发射技术及电真空器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 一、绪论 |
| 1. 场发射技术简介 |
| 1.1 场发射原理 |
| 1.2 场发射相关因素 |
| 1.3 场发射阴极材料 |
| 2 碳纳米管介绍 |
| 2.1 碳纳米管的结构及分类 |
| 2.2 碳纳米管的性质 |
| 2.3 碳纳米管的制备 |
| 2.4 碳纳米管的应用 |
| 3. 立题的目的与意义 |
| 4. 技术路线 |
| 二、实验设备与实验方法 |
| 1. CVD 系统和碳纳米管的制备 |
| 1.1 CVD 系统的设计 |
| 1.2 碳纳米管的制备 |
| 2. 碳纳米管结构表征设备 |
| 2.1 SEM |
| 2.2 HRTEM |
| 3. 场发射测试系统设计 |
| 3.1 二极式场发射阴极的设计 |
| 3.2 三极式场发射阴极的设计 |
| 三 实验结果与分析 |
| 1. 二极式场发射测试 |
| 1.1 场发射电流密度和外加电场强度的关系 |
| 1.2 碳纳米管样品场发射的重复性 |
| 1.3 碳纳米管场发射的 F-N 特性分析 |
| 1.4 碳纳米管场发射稳定性分析 |
| 2. 三极式场发射阴极测试 |
| 2.1 碳纳米管电子源的性能 |
| 2.2 三极式场发射阴极透过率的影响因素 |
| 3. 电真空器件研究 |
| 3.1 基于气体吸附的 MWNTs 场发射真空计 |
| 3.2 CNT 源电离真空计 |
| 四、总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）高质量多壁碳纳米管的制备方法和应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纳米管的结构和性能 |
| 1.2.1 碳纳米管的结构 |
| 1.2.2 碳纳米管的电子能带结构 |
| 1.2.3 碳纳米管的电子传输特性 |
| 1.2.4 碳纳米管的物性和应用前景 |
| 1.3 碳纳米管的制备 |
| 1.3.1 电弧放电法 |
| 1.3.2 激光烧蚀法 |
| 1.3.3 化学气相沉积法 |
| 1.4 电弧法制备多壁碳纳米管可能的生长机理 |
| 1.4.1 气相生长模型 |
| 1.4.2 液相生长模型 |
| 1.4.3 固相生长模型 |
| 1.4.4 Young–Laplace 表面张力生长模型 |
| 1.5 碳纳米管/铜复合材料的研究进展 |
| 1.6 本论文研究课题的选题和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 快速自加热法优化 CVD 碳纳米管 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验装置及处理工艺 |
| 2.2.2 样品表征手段 |
| 2.3 实验结果及分析 |
| 2.3.1 透射电镜分析 |
| 2.3.2 Raman 光谱分析 |
| 2.3.3 热重-差热分析 |
| 2.3.4 粉末电阻测试 |
| 2.4 碳纳米管的剪切技术 |
| 2.4.1 碳纳米管的剪切过程 |
| 2.4.2 透射电镜分析 |
| 2.4.3 扫描电镜分析 |
| 2.4.4 剪切后的多壁碳纳米管长度分布 |
| 2.4.5 Zeta 电位测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 本章内容发表的论文 |
| 参考文献 |
| 第三章 低压空气中电弧放电法制备刚直多壁碳纳米管 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多壁碳纳米管的制备与表征技术 |
| 3.2.1 电弧的物理特性 |
| 3.2.2 实验设备、制备工艺和表征方法 |
| 3.2.3 空气压强对多壁碳纳米管样品形貌的影响 |
| 3.2.4 放电电流对多壁碳纳米管样品形貌的影响 |
| 3.2.5 阴极圆柱状沉积物结构分析 |
| 3.2.6 多壁碳纳米管的提纯 |
| 3.2.7 电弧放电法生长多壁碳纳米管可能的生长机理 |
| 3.3 电弧放电法半连续化制备高质量多壁碳纳米管 |
| 3.3.1 生产设备与制备工艺 |
| 3.3.2 实验结果与讨论 |
| 3.4 电弧放电法低成本、连续制备高质量多壁碳纳米管 |
| 3.4.1 生产设备和制备工艺 |
| 3.4.2 实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 本章内容发表的论文及申请的发明专利 |
| 参考文献 |
| 第四章 低压空气中电弧放电法制备双壁碳纳米管 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 实验装置、制备工艺和纯化工艺 |
| 4.2.2 样品表征手段 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 双壁碳纳米管样品的形貌分析 |
| 4.3.2 透射电镜分析 |
| 4.3.3 热重–差热分析 |
| 4.3.4 Raman 光谱的研究 |
| 4.3.5 双壁碳纳米管可能的生长机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 本章内容发表的论文 |
| 参考文献 |
| 第五章 碳纳米管的场发射性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 场发射的理论基础 |
| 5.3 电弧法制备的多壁碳纳米管的场发射特性 |
| 5.3.1 多壁碳纳米管场发射体的制备 |
| 5.3.2 多壁碳纳米管场发射性能的测试 |
| 5.4 电弧法制备的双壁碳纳米管的场发射特性 |
| 5.4.1 双壁碳纳米管场发射体的制备 |
| 5.4.2 双壁碳纳米管场发射性能的测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 本章内容发表的论文 |
| 参考文献 |
| 第六章 碳纳米管/铜复合材料的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 磁控溅射法制备碳纳米管/铜复合材料 |
| 6.2.1 溅射的基本原理 |
| 6.2.2 实验方法与样品表征 |
| 6.2.3 实验结果和分析 |
| 6.3 衬底增强化学镀法制备碳纳米管/铜复合材料 |
| 6.3.1 衬底增强化学镀法的原理 |
| 6.3.2 实验方法与样品表征 |
| 6.3.3 实验结果和分析 |
| 6.4 分子级混合工艺制备多壁碳纳米管/铜复合材料 |
| 6.4.1 分子级混合工艺简介 |
| 6.4.2 实验方法与样品表征 |
| 6.4.3 实验结果和分析 |
| 6.5 碳纳米管吸附铜原子的第一性原理研究 |
| 6.5.1 第一性原理介绍 |
| 6.5.2 SWCNT/Cu 体系的电荷密度分布 |
| 6.5.3 碳纳米管/铜复合材料的导电模型 |
| 6.6 基于多壁碳纳米管/铜纳米复合材料的非酶性葡萄糖传感器的研究 |
| 6.6.1 葡萄糖传感器的简介 |
| 6.6.2 实验方法与样品测试 |
| 6.6.3 实验结果和分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 本章内容发表的论文 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文、专利及获得奖励 |
| 致谢 |
（10）碳纳米管植入金属电极表面的方法及其应用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳纳米管简介 |
| 1.2.1 碳纳米管的基本结构 |
| 1.2.2 碳纳米管的发现历史和制备方法 |
| 1.2.3 碳纳米管的性能和应用 |
| 1.3 碳纳米管场发射介绍 |
| 1.3.1 电子发射及其机理 |
| 1.3.2 场致发射材料 |
| 1.3.3 碳纳米管场发射阴极的应用 |
| 1.4 现有的碳纳米管植入金属表面的方法 |
| 1.5 本课题的研究意义和研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 碳纳米管植入金属电极表面的垂直植布工艺研究 |
| 2.1 聚合物基碳纳米管垂直植布技术概述 |
| 2.2 聚合物基碳纳米管垂直植布技术具体过程 |
| 2.2.1 聚合物介质的选择 |
| 2.2.2 碳纳米管种类的选择 |
| 2.2.3 CNT/光刻胶复合薄膜制备工艺研究 |
| 2.2.4 CNT/光刻胶复合薄膜后处理 |
| 2.2.5 制备场致发射阴极 |
| 2.3 植布工艺优化-反面垂直植布工艺 |
| 本章小结 |
| 第三章 植布法在场发射阴极上的应用及其性能研究 |
| 3.1 场发射性能测试装置 |
| 3.2 植布法单元工艺在场发射阴极制备上的最优化应用 |
| 3.2.1 球磨工艺对场致发射阴极样品的影响 |
| 3.2.2 刻蚀工艺对场致发射阴极性能的影响 |
| 3.2.3 除气工艺对场致发射阴极样品的影响 |
| 3.2.4 CNT/光刻胶配比对场致发射阴极样品的影响 |
| 3.2.5 去胶工艺对场致发射阴极样品的影响 |
| 3.2.6 碳纳米管植布在金属基表面的特效图 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 碳纳米管双端桥接金属敏感电极的制备及其性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碳纳米管双端桥接金属敏感电极的制备 |
| 4.2.1 聚酰亚胺基碳纳米管双端桥接金属电极的制备工艺 |
| 4.2.2 光刻胶基碳纳米管双端桥接金属电极的制备工艺 |
| 4.2.3 利用碳纳米管分散液制备双端桥接金属电极的制备工艺 |
| 4.3 碳纳米管双端桥接金属电极的性能 |
| 4.3.1 扫描电镜图片 |
| 4.3.2 器件测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 主要研究内容和结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 展望与下一步研究设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、高能球磨对多壁纳米碳管结构及场发射性能的影响（论文参考文献）
- [1]不同气体的碳纳米管低压传感性能研究[D]. 王杰. 温州大学, 2020(04)
- [2]纳米碳管含量及镁含量对CNTs/TiMg复合材料组织及性能的影响[D]. 朱浩楠. 安徽工业大学, 2019(02)
- [3]碳纳米管块体复合材料制备及电子发射特性研究[D]. 蔡林杰. 郑州航空工业管理学院, 2019(07)
- [4]基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制[D]. 李小兵. 电子科技大学, 2019(01)
- [5]基于缺陷工程的碳纳米管结构与电学性能可逆调控[D]. 李欣. 厦门大学, 2018(07)
- [6]氮化硼纳米管多级增强SiCf/SiC复合材料制备、结构及性能研究[D]. 朱广祥. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2018(01)
- [7]碳纳米管场发射电极X射线管微电极跨尺度集成制造技术研究[D]. 孙斌. 上海交通大学, 2018(01)
- [8]碳纳米管场发射技术及电真空器件研究[D]. 王福全. 温州大学, 2014(03)
- [9]高质量多壁碳纳米管的制备方法和应用研究[D]. 赵江. 上海交通大学, 2013(04)
- [10]碳纳米管植入金属电极表面的方法及其应用技术研究[D]. 崔雪梅. 上海交通大学, 2011(07)