熔盐电沉积碳功能膜的研究

以碳酸盐为碳源，采用碱金属氯化物为介质，在不锈钢、镍、钛和铝等金属基体上电化学沉积碳膜。研究电沉积过程中电压大小和施加方式、熔盐的组成和温度以及金属基体的性质和表面状态与碳膜的附着强度、碳膜组成、结构和性质的相关性；采用拉曼光谱、原子力显微镜、扫描电镜和能谱分析及XRD等手段对电沉积碳膜进行表征；采用电化学分析技术研究熔盐中电沉积碳膜的电极反应过程和反应机理；通过对金属基体表面原位脱氧和生成碳化物，形成基体与碳膜之间的过渡层，增强碳膜与基体的附着强度；在熔盐中加入添加剂对碳膜进行掺杂，优化碳膜的性能。在金属表面沉积碳膜可以大幅度提高金属基体表面硬度和抗腐蚀能力，特别是当碳膜中含有较多的sp3组态碳原子时，会使金属表面具有高硬度、耐磨损、高表面光洁度、高电阻率、优良的场发射性能, 高透光率、化学惰性和生物相容性等优良性能，可以广泛应用于机械、电子、光学和生物等领域。