銅、鋅表面自組裝單分子膜的制備及其摩擦學(xué)特性研究.pdf

1、自組裝單分子膜是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種新型有機(jī)超薄膜，因其具有更高的分子有序性和取向性而被廣泛應(yīng)用在化學(xué)、光學(xué)、生物、機(jī)械和電子等領(lǐng)域。自組裝單分子膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，堆積緊密，具有防止腐蝕、減小摩擦及降低磨損等作用。本文利用分子自組裝技術(shù)，以金屬銅和鋅為基底，制備了均勻、致密的硅烷和脂肪酸有機(jī)薄膜，系統(tǒng)探討了金屬銅和鋅表面預(yù)處理技術(shù)對有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)、潤濕性及摩擦學(xué)性能的影響，以期得到改善銅和鋅基材摩擦學(xué)特性的有機(jī)薄膜。研究發(fā)現(xiàn)：

2、　　 (1)脂肪酸在鋅表面上構(gòu)筑的有機(jī)薄膜可明顯降低鋅基材表面的摩擦系數(shù)，對基材起到了明顯的保護(hù)作用。首次發(fā)現(xiàn)鋅表面經(jīng)由N，N-二甲基甲酰胺(DMF)處理后，再在表面構(gòu)筑硬脂酸有機(jī)薄膜，其對水的接觸角達(dá)到155°，呈現(xiàn)出的優(yōu)良的減摩和耐磨特性。
　　 (2)在純銅片上利用分子自組裝技術(shù)沉積了硬脂酸、油酸、月桂酸有機(jī)薄膜；硬脂酸薄膜的抗磨減摩性能最佳。
　　 (3)利用自組裝技術(shù)，在銅片及NaOH處理后的銅片的基底上氣相

3、沉積了硅烷單分子膜，兩者均表現(xiàn)出明顯的疏水性能；在載荷0.2N的低載荷下，純銅片基底的硅烷單分子膜的耐磨壽命達(dá)到390s左右，能很好的保護(hù)基底，但NaOH處理后的銅基底及其表面的單分子膜均不能起到減摩的作用。
　　 金屬銅、鋅在工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，但因其易受腐蝕及其過高的摩擦系數(shù)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文采用分子自組裝技術(shù)在銅、鋅基底構(gòu)筑有機(jī)硅烷和脂肪酸有機(jī)薄膜，并對薄膜的摩擦學(xué)特性進(jìn)行了較為系統(tǒng)研究，找到了一種能有效改善鋅基底