一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法，制备步骤为：样品铺展：在硅基底上，铺展充分分散的浓度为1~2 mg/L的金属纳米颗粒；样品装载：使用干净硅基底反向覆盖于铺展金属纳米颗粒后的硅基底上；复合制备：对样品进行“加压‑保压加热‑保压保温剪切”过程；样品取出：停止加热，待温度降至室温后，对样品进行线性卸压，分开硅基底，可在两片硅基底上均匀覆盖厚度低于5 nm的金属二维纳米减摩薄膜。本发明专利技术利用剪切热压的方法，制备出二维纳米金属减摩薄膜，得到的二维纳米金属减摩薄膜纯度高，厚度低于5 nm，操作简便，成本低，适用于工业生产。

A method of preparing metal two-dimensional nano antifriction film by shearing and hot pressing

【技术实现步骤摘要】
一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法
本专利技术涉及制备二维纳米金属减摩薄膜
，尤其涉及一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法。
技术介绍
随着微电子和MEMS技术的飞速发展，纳米器件研究越来越深入，由于尺寸效应会导致其张力、黏附力和摩擦力改变从而造成较大的磨损。而微观磨损主要考虑固体薄膜的润滑。随着二维层状的不断发展和完善，二维非层状材料也越来越受到重视，金属二维纳米材料具有二维材料超薄，超高纵横比，独特的电学和光学等性质，且其具有减摩的特性，常用于纳米器件中的固体减摩薄膜。然而，由于金属固有的非层状晶格结构，目前并没有一个能够大批量、简易和稳定的制备方法，现有的机械加压合成装置仅能提供径向加压的单一变形形式，局限于变形形式的单一，使得纳米薄膜的厚度无法得到进一步的降低；合成温度范围窄，对于温度控制要求高，增加了工序的难度和降低了加工效率；现有技术合成的纳米薄膜厚度普遍较高，表面粗糙度较高，化学方法虽然可实现超低厚度，但其纵横比较小。这些缺点阻碍着金属二维纳米材料的高质量、高效率的制备。随着纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法，其特征在于，制备步骤为：/nS1、样品铺展：在干净硅基底上，均匀铺展浓度为1~2 mg/L的金属纳米颗粒；所述溶液分散方法为，精确称量金属粉末至于离心管中，加入相应量的乙醇溶液；配成浓度为1~2mg/L的乙醇溶液，将溶液先使用磁力搅拌处理30分钟然后进行超声处理30分钟，之后对溶液进行离心处理10 min，重复磁力搅拌10分钟，最后超声10分钟；使得金属粉末高度分散于乙醇溶液中，使用移液管吸取38~40 μL滴于1x1 cm

【技术特征摘要】
1.一种通过剪切热压复合制备金属二维纳米减摩薄膜的方法，其特征在于，制备步骤为：
S1、样品铺展：在干净硅基底上，均匀铺展浓度为1~2mg/L的金属纳米颗粒；所述溶液分散方法为，精确称量金属粉末至于离心管中，加入相应量的乙醇溶液；配成浓度为1~2mg/L的乙醇溶液，将溶液先使用磁力搅拌处理30分钟然后进行超声处理30分钟，之后对溶液进行离心处理10min，重复磁力搅拌10分钟，最后超声10分钟；使得金属粉末高度分散于乙醇溶液中，使用移液管吸取38~40μL滴于1x1cm2硅基底上；加热硅基底至80~90℃，加热时间为3~4min，在干燥氮气下冷却10~11min；
S2、样品装载：使用干净硅基底反向放置于铺展后的硅基底上，将组合在一起的“基体-粉末-基体”放于样品台上，将组装好的样品置于样品台中心方形凹槽中，其中凹槽正对着液压板中心；
S3、复合制备：控制液压上基板下降对样品进行线性加压，采用液压方式，控制加压速率为2~3Mpa/min，线性加压2~3分钟，当加压过程结束后，保持压力不变，进行线性加热，设置加热速度为180~220℃/min，加热周期为2~3分钟，采用均匀加热，样品受热均匀，加热期间保持压力不变；加热过程结束后，使用马达驱动样品台旋转，带动铺展过金属颗粒的硅基底同向旋转，设置旋转速度为4~5°/min，旋转时间为2~3min；剪切过程结束后，进行下一周期的“三步曲”，重复“加压-保压加热-保压保温剪切”过程，复合制备一共实施三次“三步曲”周期；
S4、待保持状态时间达到要求后，停止加热，保持压力不变，通过温度传感器监测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳文，佘丁顺，舒登峰，关芮，田斌，黄海鹏，康嘉杰，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11