钨钼纳米材料的合成及力学性能研究

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1、万方数据中图分类号Q垒坌墨UDC530硕士学位论文学校代码!Q§圣3密级垒珏钨／钼纳米材料的合成及力学性能研究Synthesisandmechanicalpropertiesoftungstenandmolybdenumnanomaterials作者姓名：陈国良学科专业：物理学研究方向：纳米材料学院(系、所)：物理与电子学院指导教师：王世良副教授论文答辩日期迦坠：占：，答辩委员会主席生窒馥中南大学2014年5月万方数据中南大学硕士学位论文摘要1Ⅲ㈣圳《洲㈣Ⅲ川』学位论文原创性声明Y2686628本人郑重声明，

2、所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：瀣!亟整日期：j盟虹年』月上日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交

3、学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：型区l＆日期：ⅫI中年6月f日导师签名霉

4、丛日期：小，中年6月占日万方数据中南大学硕士学位论文摘要钨／钼纳米材料的合成及力学性能研究摘要：难熔金属钨(啪和钼(Mo)具有优异的物理和化学一I毕-ll，如高强度，低功函数和高电子发射率等。纳米结构材料具有与宏观块体材料不同的特性，因而具有重要的研究意义和实用价值

5、。W和Mo纳米材料因其特殊的结构及优异的性能而被广泛应用于国防工业和生物医药等领域。本文中，以W和Mo的三氧化物为原料，通过化学气相沉积法合成单晶W纳米晶须、纳米片／带$1Mo纳米结构材料，并通过X射线衍射仪(xpd3)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等对产物进行系统表征；同时，探究W纳米晶须、纳米片／带和Mo纳米锥尖的生长机理；采用纳米压痕测试仪(CSM．oPx)研究了W纳米晶须和纳米片／带的力学性能。主要结论如下：1)合成产物主要是厚度100～300nm、边长1

6、0～60lain的W纳米片／带，还有少量直径为50～500nm、长度为10～100um的W纳米晶须。21提出W纳米晶须和纳米片／带的生长模型。晶体生长热力学和动力学条件分别在W纳米晶须和纳米片／带的规则几何外形和二维生长方式中起到决定性作用。3)通过纳米压痕测试仪测试单晶Si(100)基底上W纳米晶须的硬度和弹性模量分别为6．2GPa和225GPa，W纳米片／带的硬度和弹性模量分别为6．3GPa和176GPa。4)利用H2还原M003制备出高度均匀(-29rn)5fil形状一致的三角锥状Mo纳米锥尖。此外，通

7、过改变沉积温度合成M003纳米晶须、M002纳米片和Mo纳米颗粒。51在Wul跪理的基础上，根据表面能最小和竞争生长理论探究了Mo纳米锥尖的合成机理。关键词：W纳米片；Mo纳米锥尖；化学气相沉积：生长机理；力学性能：分类号：0469万方数据中南大学硕士学位论文SynthesisandmechanicalpropertiesoftungstenandmolybdenumnanomaterialsAbstract：Therefractorymetaltungstenandmolybdenumhaveexcelle

8、ntphysicalandchemicalproperties，suchashighstrength，lowworkfunction，hi．ghelectronemissivity,etc．Nanostructuralmaterialhasimportantresearchsignificanceandpracticalvalueduetoitsdifferencesofcharacteristicsfromthemacroscopicmaterial．Becauseoftheirspecialstructu

9、ralandsuperiorproperties(mechanicsandfieldemission)，tungstenandmolybdenumnanomaterialsarewidelyusedinnationaldefenseindustry,biologicalmedicineandSO0n．Inthispaper,withtungstenandmolybdenumtrioxideasraw