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3-巯丙基三甲氧基硅烷自组装膜的制备及其摩擦学性能
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O634.41[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030, [2]纳米技术及应用国家工程研究中心,上海200237
  • 相关基金:国家自然科学基金(50475023),上海市纳米专项基金(0252nm014)资助项目
中文摘要:

采用分子自组装技术在羟基化的玻璃基片表面制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷单层膜(MPTS-SAM),运用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,使用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了薄膜表面典型元素的化学状态,并运用静-动摩擦系数测定仪评价了薄膜的摩擦磨损性能.研究结果表明:在组装初期,硅烷水解产物主要是与基体表面的羟基发生聚合反应,表面出现岛状物;随着组装时间的增加,基体表面的有机硅烷分子之间发生聚合反应,当组装90min后,可以在基体表面形成完整的自组装薄膜.当组装MPTE-SAM后,基片表面的摩擦系数由无膜时的0.85降到了0.19,说明MPTE-SAM可以降低基片的摩擦系数,并且在较低载荷下具有较好的耐磨性能.

英文摘要:

Self-assembled monolayer was fabricated on hydroxylated glass substrates by molecular self-assembly process. Atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectrometry (XPS) were used to characterize the thin films. Water contact angle measurements indicate that the ratio of MPTS absorbed on silicon substrate increases with increasing time. The chemical states of some typical elements in the MPTS-SAM were analyzed using X-ray photoelectron spectroscopy. The morphology of the MPTS-SAM was observed using an atomic force microscope. The tribological properties of the as-prepared thin films sliding against a steel ball were evaluated on a friction and wear tester. The results show that the MPTSSAM is prepared on the glass slide at a film-formation duration of 90min, the corresponding MPTS-SAM shows almost no change in the water contact angle, which indicates that the self-assembly process of the MPTS monolayer is completed in 90min. Moreover, the MPTS-SAM has good friction-reducing and antiwear ability as it slides against the steel counterpart at a small load. The tribological experiment showsthat the friction coefficient of glass substrate reduces from 0.85 to 0.19 after the formation of MPTS-SAM on its surface.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903