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纳米线的制备、电学特性测试及应用

【摘要】: 本文提供一种快速简单、无模板的、利用交流电沉积制备具有单晶和多晶结构的金纳米线的方法。实验中通过控制电源频率,直流偏置电压,镀液浓度等参数可以得到形态各异的金纳米线。获得的单晶和多晶结构的金纳米线的直径在10至100纳米,长径比大于200。通过固定电极和针尖生长,我们获得了纳米线阵列和单根纳米线,同时选择其中一部分形状均匀的纳米线进行了接触特性测试。 同时,以提高一维纳米材料与金属微电极的接触性能为目标,研究一维纳米材料和金属微电极体系的选择性电沉积,把氧化锌纳米线、碳纳米管和微电极,通过电沉积连接起来,从而组装成可靠且稳固的微纳传感结构,以获得一维纳米材料触点的快速、经济金属压覆工艺。利用ZnO纳米线与金属电极导电性的差异导致表面不同的阴极过电位,低覆盖能力镀液中金属离子还原所需的阴极过电位较高,在合适的沉积条件下即可实现金属离子只在过电位较高的金属电极表面析出,从而实现电沉积的定域控制。 提出一种基于碳纳米管(CNTs)宏观体的新型热线流速探针,该探针采用微加工技术组装热敏感元件并通过在接触区电沉积镍颗粒提高敏感结构的稳定性。作为热线敏感元件的CNTs具有比铂丝更高的电阻温度系数,温度为293K至393K时,其电阻温度系数从0.3727%/K逐渐增加至0.5601%/K。根据热平衡原理,通过恒流模式测量同一个探针在不同流场中输出电压的变化来计算电阻的变化,从而得到流速的大小。实验表明,该CNTs流速探针的灵敏度比传统的热线流速计高,重复性好,作为热线敏感材料是可行的。

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