柔性导电薄膜的制备及其传感性能研究

发布时间：2021-07-03 04:43

　　柔性可穿戴电子产品是一种涉及新材料和新工艺的新兴产业,随着柔性可穿戴电子产品向着更加轻便、柔软、可拉伸的方向发展,其应用范围也更加广泛,包括柔性通信、柔性传感、柔性显示、柔性医疗、柔性能源等。目前,如何在不牺牲刚性电子产品良好的性能的基础上,使其更加柔软灵活,从而可以更好的贴合在各式各样的表面上（人体表面、硬质机械臂、软体机器人等）,是人们所追求的。针对这一问题,本论文提出了两套简单有效制备柔性导电薄膜的方法,并研究了不同薄膜的传感性能。（1）首先采用静电纺丝的方法制备聚氨酯（PU）纤维膜基体,然后在其上无电沉积一层金属铜,制得的核壳结构的Cu/PU薄膜既具有聚氨酯良好的柔弹性,又具有铜优异的导电性,即使在完全对折的情况下也仅增加了0.6Ω,在高度折叠后,其电阻为1.8Ω。由于薄膜优异的导电性,薄膜还表现出良好的焦耳热效应,具备制备成柔性发热薄膜的潜质:在2 V的电压下,采用Cu/PU薄膜制备的发热手套可以在30s内升温至40℃。此外,Cu/PU薄膜还具有拉伸传感性能,可以对关节的弯曲拉伸产生稳定的响应。（2）本文通过激光烧结聚酰胺和石墨复合粉末一步快速制备柔性导电薄膜,整个制备过程可... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 柔性导电薄膜概述
    1.2 柔性电子皮肤的材料
        1.2.1 导电碳材料
        1.2.2 金属纳米材料、金属薄膜
        1.2.3 导电聚合物
        1.2.4 导电复合材料
    1.3 柔性电子皮肤的应用
        1.3.1 柔性电子皮肤用于生理健康检测
        1.3.2 柔性电子皮肤用于运动健康检测
        1.3.3 柔性电子皮肤用于压力分布检测
        1.3.4 柔性电子皮肤用于滑动检测
    1.4 本论文研究内容
2 静电纺丝纤维表面无电沉积制备可折叠和裁剪的Cu/PU柔性导电纤维膜
    2.1 引言
    2.2 实验方案设计
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验仪器
        2.3.2 实验药品
        2.3.3 材料的制备
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 静电纺丝PU纤维均一性的探究
        2.4.2 无电沉积时间对Cu/PU柔性导电薄膜的影响
        2.4.3 Cu/PU柔性导电薄膜的弯曲响应性能的探究
        2.4.4 Cu/PU柔性导电薄膜的拉力响应性能的探究
        2.4.5 Cu/PU柔性导电薄膜的焦耳热性能的探究
    2.5 本章小结
3 选择性激光烧结制备石墨/PA12 柔性导电薄膜
    3.1 引言
    3.2 实验方案设计
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验仪器
        3.3.2 实验药品
        3.3.3 材料的制备
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 选择性激光烧结聚合物基底材料的选择
        3.4.2 选择性激光烧结参数的探究
        3.4.3 石墨/PA12 柔性导电薄膜的制备及结构表征
        3.4.4 石墨含量对石墨/PA12 薄膜的影响
        3.4.5 石墨/PA12 薄膜的弯曲响应性能的探究
        3.4.6 石墨/PA12 薄膜的拉力响应性能的探究
        3.4.7 石墨/PA12 薄膜的压力响应性能的探究
        3.4.8 石墨/PA12 薄膜用在柔性机械爪抓取行为的表征
    3.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3261894