白碳的制备与其特性分析

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1、学校代码10459学号或申请号201212252787密级硕士学位论文论文题目：白碳的制备及其特性研究作者姓名：庞欢导师姓名：张兰教授学科门类：工学专业名称：安全科学与工程培养院系：力学与工程科学学院完成时间：2015年5月万方数据AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterThePreparationofLinearCarbonandtheResearchofitsPropertiesByHuanPangSupervisor:Prof.Lan

2、ZhangSafetyTechnologyandEngineeringSchoolofMechanicsandEngineeringScienceMay,2015万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：年月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文

3、及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：年月日万方数据摘要本文利用射频等离子体增强化学气相沉积技术（Rf-PECVD）

4、成功地制备出白碳薄膜；利用炔烃催化缩聚法制备出白碳粉末，并提出了白碳的生成机理。本文首次采用RF-PECVD技术制备白碳薄膜，以CH4、H2和N2为气源、镀有金属Ti的玻璃为基底，成功地制备出白碳薄膜。为了进一步分析白碳的生长过程，我们探究了催化剂和辅助气体这两个工艺参数对白碳薄膜生长的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱（Raman）对不同工艺参数下制备的白碳薄膜样品进行了表面形貌表征和生长状况分析。研究结果表明：当催化剂采用激光刻线预处理，辅助气体流量比H2/N2=100/0时

5、是最适合白碳薄膜生长的条件，此时生长的白碳薄膜致密均匀、结晶度高、所含杂质少。此外，我们分别对白碳薄膜的电阻率、维氏硬度以及耐腐蚀性能进行了测试分析。结果表明所制备的白碳薄膜为半导体薄膜；能够显著提高基底的维氏硬度；有很好的耐腐蚀性能。采用炔烃催化缩聚法制备粉末状白碳。对影响白碳粉末生成的工艺参数pH、碳化钙的形态进行了探究。利用SEM、XRD、Raman、红外光谱对不同工艺条件下生成的白碳进行了表面形貌表征和生长状况分析。结果表明碳化钙的形态为块状，pH为6时白碳的产量最高，但是生成的白碳为α型白碳和β型白碳的

6、混合物；pH=5时是最适于β型白碳生长的条件。关键词：白碳Rf-PECVD催化剂催化缩聚万方数据AbstractAbstractInthispaper,structureandclassification,propertiesandapplication,preparationmethods,researchhistoryofwhitecarbonarereviewed.Twomethodsofpreparationofwhitecarbonareexplored:thewhitecarbonfilmswereg

7、rownbyRF-PECVDandthewhitecarbonpowderweregrownbyalkynecatalyticpolycondensation.Thetwomethodswerebothsuccessfullypreparedwhitecarbon,andputforwardthepossiblegrowthmechanismofwhitecarbon.First,thewhitecarbonfilmsweregrownbyRF-PECVDwithCH4,H2andN2astheairsource

8、.Thetitaniumcoatedglasswasusedassubstrate.Inordertoanalyzethegrowthprocessofwhitecarbon,weexploretheimpactofcatalystandauxiliarygastothegrowthofwhitecarbonfilm.Themicrostructuresandgrowth