| 题名 | 自组装有机薄膜的内在结构与摩擦学性能 |
| 作者 | 宋仕永 |
| 学位类别 | 理学博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 杨生荣 ; 张俊彦 |
| 关键词 | 自组装有机薄膜 摩擦学性能 结构与性能 Self-assembled monolayers Friction Wear Structure and property |
| 学位专业 | 物理化学（含：化学物理） |
| 中文摘要 | 从考察自组装有机薄膜的内在结构与摩擦学性能的关系出发，在单晶硅表面设计、制备了一系列结构新颖的自组装单分子膜。采用多种表面分析手段表征薄膜微观结构和化学组成，从宏观和微观角度考察了薄膜的摩擦磨损性能，分析了影响自组装薄膜摩擦学性能的组成结构因素。主要的研究内容和结果如下： 1. 采用先合成再组装的方法在单晶硅表面制备了含有酰胺结构的TPOA自组装单层膜。制备过程中发现预水解溶液中水的含量对薄膜质量影响很大。并通过控制水的含量制得了不同致密度的TPOA薄膜。摩擦学研究表明随着薄膜的致密度的提高摩擦系数逐渐降低。与不含酰胺基团的薄膜相比，TPOA具有优越的抗磨性能，这归因于薄膜中分子间氢键作用增强了其摩擦学稳定性。 2. 采用热解法在含氢类金刚石表面制备了十八烯自组装单层膜，有机薄膜的覆盖有利于类金刚石表面表面能的降低。微观和宏观摩擦试验结果表明,经十八烯修饰的DLC膜的摩擦力及其摩擦系数明显降低,这有利于DLC薄膜在MEMS中的应用. 3. 采用分步组装的方法，制备了一系列含酰胺结构层状自组装单分子薄膜。分别考察了下层结构和上层结构对薄膜摩擦学性能的影响。薄膜下层的有序性和致密度会影响上层结构的有序性和致密度。外层链长增加能够提高薄膜的减摩抗磨性能。对由不同链长分子混合组成的外层，随着长碳链分子所占比例的增大，薄膜的致密度增加，表面疏水性能增强，微观摩擦系数降低。 4. 在氨基自组装薄膜表面化学吸附POMA制备了与基底以化学键连接的聚合物薄膜。退火处理会使POMA分子在表面发生构象转变，薄膜的有序性得到提高，从而提高了表面疏水性能且降低了摩擦系数。 |
| 学科主题 | 有机薄膜摩擦学 |
| 公开日期 | 2013-04-26 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://210.77.64.217/handle/362003/2911]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_固体润滑国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 宋仕永. 自组装有机薄膜的内在结构与摩擦学性能[D]. 中国科学院研究生院. 2008. |
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