Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备研究毕业论文

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1、本科毕业论文第III页共III页Ni-P-多壁碳纳米管复合镀层的制备研究毕业论文目录第一章绪论11.1引言11.2碳纳米管的结构和性质11.2.1碳纳米管的结构11.2.2碳纳米管的性质21.3碳纳米管纯化方法21.3.1引言21.3.2碳纳米管纯化方法31.4纳米复合镀技术研究现状31.4.1复合镀的定义31.4.2复合镀的原理41.4.3复合镀的分类41.5纳米复合镀层制备影响因素61.5.1表面活性剂的影响61.5.2镀液成分影响71.5.3温度的影响71.5.4pH的影响7本科毕业论文第III页共III页1.6纳米复合

2、镀层的特点与应用71.6.1纳米复合镀层的特点71.6.2纳米复合镀层的应用81.7研究内容8第二章实验仪器与实验方法82.1实验原理92.2实验仪器与分析仪器102.2.1实验仪器102.2.2分析仪器112.4实验药品试剂122.5实验过程122.5.1碳纳米管的纯化122.5.2真空抽滤，干燥132.5.3研磨，称量132.5.4加表面活性剂分散132.5.5镀液成分称量，配镀液132.5.6化学镀工艺流程142.6实验方法—对比法142.6.1表面活性剂的含量142.6.2pH值152.6.3温度15本科毕业论文第II

3、I页共III页2.6.4镀液中的镍磷含量152.7.1金相显微镜观察162.7.2扫描电子显微镜（SEM）观察16第三章实验结果分析与讨论163.1碳纳米管复合镀层沉积机理分析163.2影响碳纳米管复合镀层的因素183.2.1表面活性剂的影响183.2.2pH值的影响203.2.4镀液成分的影响213.2.5碳纳米管含量的影响213.3复合镀层的形貌分析21结论23参考文献25第26页共27页本科毕业论文第一章绪论1.1引言自1991年，由日本的一个叫Iijima的专家通过电弧法制造C60时发现了一种由同轴纳米管分子一碳纳米管

4、[1]，之后非常短的时间内，碳纳米管的各种优异性能陆续的被发现，它的应用前景不可估量。由于CNTs具有奇特的特征结构，从而表现出奇异的电学、磁学、电学、光学以及储氢性能[2]，很有希望在电磁屏蔽、纳米电子元器件、储氢与储能、场发射、导电材料、平板显示等众多应用领域获得普遍的使用。各个学科的科学家们都对它的性能极为关注。目前，碳纳米管作为增强相能够提高金属基体和高分子材料的力学性能和导电性能，在制作高强度材料和防静电器件方面取得了一定的进展，并且经过对碳纳米管进行修饰，可产生优秀的化学、物理、光学、储能以及生物性能，在生物科学和

5、纳米材料的分散等方面都获得了巨大的成就，因此关于碳纳米管的研究已经成为近十年来科学研究的一大热点。本章介绍了CNTs的结构、性质和纯化方法，然后对碳纳米管复合镀的研究现状进行了描述。1.2碳纳米管的结构和性质1.2.1碳纳米管的结构图1-1碳纳米管的结构碳纳米管中的结构主要以sp2杂化为主，而且六边型的网格构造存在一些弯曲结构，形成了空间拓扑结构，其中应该存在一些sp3杂化键。即构成碳纳米管的化学键，在具有sp2杂化的同时具有sp3 杂化，即sp2、sp3混合杂化，如图1-1所示。碳纳米管是存在弯曲的，部分区域存在一些凸凹形貌

6、，因为在六边形结构的编制过程当中突变成了五边形或七边形。碳纳米管的形貌有很多种，有L形，T形和Y形等。可以按照管壁层数的分别，将碳纳米管分为单壁碳纳米管((SWNT)和多壁碳纳米管(MWNT)。第26页共27页本科毕业论文如果碳纳米管是由一个单一的层包围石墨圆筒表面，它被称为单壁碳纳米管；如果多个圆柱面和嵌入式碳纳米管，称为多壁碳纳米管。与单壁管壁管相比，直径的分布范围小，单壁管缺陷少，均匀，一致。单壁碳纳米管的最经典直径是0.6～2nm，多壁碳纳米管的最内层直径可达0.4nm，最粗的可达几百纳米，但其典型管径为2～100nm

7、。1.2.2碳纳米管的性质碳纳米管拥有管径小，长径比大，比表面积大的特征，使其具备杰出的性能。由于碳纳米管和很少的缺陷，如大家所知，为石墨的C-C键是自然界中最稳定的最强化学键，因此碳纳米管具有强度高，韧性大和高弹性模量。碳纳米管拥有极强的力学性能，它的抗拉强度大约为50～200GPa，是钢的抗拉强度100倍，但它的密度却仅仅是钢密度的1/6；碳纳米管具有的弹性模量可达1TPa，大约与金刚石的相当，弹性模量大约是钢的5倍。理想结构的碳纳米管的抗拉强度大约为800GPa，被认为是至今为止发现的最高强度的纤维。碳纳米管和聚合物材料

8、的结构是相似的，但它的结构是更稳定的聚合物材料。如果以其他的材料作为基体与碳纳米管制备成复合材料，可以令复合材料拥有杰出杰出的强度、抗疲劳性、各向异性以及弹性，给复合材料的机能带来极大的改进。碳纳米管在空气氛围中、温度在700℃以下时基本上不会被氧化，并且能够在2800℃的真