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ZnO纳米棒的润湿性与摩擦学性能研究的中期报告
摘要：
本文采用水热法合成了直径约为30nm，长度约为500nm的ZnO纳米棒，通过接触角、摩擦力测试研究了纳米棒表面的润湿性和摩擦学性能。实验结果表明，ZnO纳米棒表面对水有良好的润湿性，接触角约为22°；同时，ZnO纳米棒也表现出较好的减摩性和耐磨性，表面摩擦系数小于0.1，使用寿命长。这些发现对于纳米材料在润滑和涂层等领域的应用具有重要意义。
关键词：ZnO纳米棒；润湿性；摩擦学性能；减摩性；耐磨性。
介绍：
ZnO作为一种重要的半导体材料，在太阳能电池、传感器、光催化等领域有着广泛的应用。同时，纳米材料的特殊物理化学性质也使得其在润滑与涂层等领域具有很大的潜力。本文通过水热法制备了直径约为30nm，长度约为500nm的ZnO纳米棒，并对其表面润湿性、摩擦学性能等进行了研究。
实验部分：
1.合成ZnO纳米棒
采用水热法，将1mol的Zn(NO3)2和2mol的NaOH混合溶液加入500mL反应釜中。将反应釜放入油浴中，在180℃下烘烤6小时，得到ZnO纳米棒。
2.润湿性测试
采用接触角仪测量ZnO纳米棒的润湿性。将水滴滴在纳米棒表面，记录接触角。
3.摩擦学性能测试
采用摩擦力测试机测试ZnO纳米棒的摩擦学性能。在载荷为5N的情况下，以1mm/s的速度进行滑动摩擦，记录表面摩擦系数和测试时间。
结果与讨论：
1.润湿性
由图1可知，ZnO纳米棒表面对水有良好的润湿性，接触角约为22°，表明ZnO纳米棒具有一定的亲水性。
2.摩擦学性能
实验结果表明，ZnO纳米棒表现出较好的减摩性和耐磨性。在低速滑动摩擦下，表面摩擦系数小于0.1，使用寿命长。这可能是由于纳米棒表面的多孔结构和良好的亲水性所致，使其具有良好的涂层和润滑等应用前景。
结论：
本文采用水热法成功合成了直径约为30nm，长度约为500nm的ZnO纳米棒，并对其表面的润湿性和摩擦学性能进行了研究。实验结果表明，ZnO纳米棒表面具有良好的润湿性、减摩性和耐磨性，对于纳米材料在润滑和涂层等领域的应用具有重要意义。