激光直写制备纳晶石墨烯薄膜的摩擦特性研究
编号:207
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更新:2021-07-22 16:57:36 浏览:198次
张贴报告
摘要
摘要:激光作为加工聚合物、金属、陶瓷等不同类型材料的重要工具,具有精度高、灵活性好、无掩模图案化等特点,并且,激光直写技术在制备具有低摩擦特性薄膜方面也有重要应用。在本研究中,先将聚酰亚胺(PI)胶旋涂到硅基体后加热固化成PI薄膜,再利用405 nm波长激光对PI薄膜进行不同功率下的烧蚀加工。通过拉曼光谱表征薄膜结构,当激光功率为0 W-2 W时,PI薄膜结构未发生变化;当激光功率为3 W时,薄膜结构转变为纳晶石墨烯,并随着激光功率的增大(3 W-10 W),纳晶尺寸随之增大。利用球盘式摩擦磨损试验机对不同薄膜进行摩擦实验,结果表明在0 W-2 W的激光功率下,PI薄膜摩擦系数为0.60左右,磨损寿命为1800圈左右;3 W激光功率下,纳晶石墨烯薄膜经过2800圈磨合期后,摩擦系数下降至0.10的稳定低摩擦状态,磨损寿命大于5000圈;随着激光功率的继续增大,纳晶石墨烯薄膜摩擦性能未发生明显变化,摩擦系数保持在0.10左右,说明激光直写制备的纳晶石墨烯薄膜具有良好的低摩擦耐磨性能。利用透射电镜对转移膜的纳米结构进行表征,可以观察到转移膜中存在纳晶石墨烯结构,表明纳晶石墨烯是诱导产生低摩擦的主要原因。
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