导　　师： 曾燮榕

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 热解炭（PyC）材料具有优良的机械、物理性能和良好的生物特性,广泛用于核能、航天航空、电能和生物医学工程等领域。本课题组研究了不同维度的炭炭复合材料的热电性质,发现基体PyC结构是影响其热电性质的关键。因此研究PyC的微观织构及其与热电性质之间的相互联系具有重要意义。论文在课题组前期关于微波化学气相渗透工艺研究的基础上,提出了使用微波恒温恒压化学气相沉积法（MICVD）制备PyC工艺;采用自行设计的微波加热沉积装置,研究了在不同工艺条件下制备的多种微观结构PyC及其电学性质,进一步探讨了PyC的微观结构、电输运性质、热解炭生长机理和工艺参数之间的相互关系。本论文主要研究内容如下:研究了MICVD工艺制备不同形貌和微观织构的PyC。通过控制工艺参数,如沉积温度、碳源分压比、腔体总压以及滞留时间,可以实现多种微观织构PyC的制备。通过偏光显微镜（PLM）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段表征PyC的结构。结果表明,当PyC微观织构有序性逐渐降低（即从高织构到中织构,再到低织构和无定型碳）时,PyC的石墨微晶尺寸La、Lc在逐渐减小,层间距d002在逐渐增大,取向性变差。研究了沉积时间对PyC结构的影响,结果表明沉积时间对PyC结构基本没有影响。通过对PyC微观结构及形貌的分析,探讨了MICVD工艺制备PyC的生长过程,提出了PyC的岛状-层状生长模式。在沉积温度1200℃,腔体总压50KPa条件下,得到了高织构PyC,且最高沉积速率可达到108μm/h。采用热电性能测试仪（ZEM）和综合物性测量系统（PPMS）等研究了不同结构PyC的电输运性质。结果表明,PyC均表现出以空穴为主要载流子的导电特性。随着PyC有序度的提高,其载流子浓度、载流子迁移率及电导率都在逐渐增大,磁电阻及霍尔系数在逐渐减小,Seebeck系数先减小后增大

关 键 词： 微波工艺 热解炭 微观织构 热电性质 炭微米管

领　　域： []