橡胶基阻断型柔性应变传感器的制备及性能研究

发布时间：2021-01-24 05:49

　　随着社会的进步,越来越多的健康问题引起了人们的重视。柔性应变传感器因其能及时、有效、方便的检测人体的生理特征信号,得到了广泛的关注。本论文主要研究了碳化天然纤维织物/Ecoflex胶、炭黑/碳纳米管/硅橡胶、炭黑/碳纳米管/天然橡胶三个体系制备的柔性应变传感器,探讨其制备工艺并利用扫描电子显微镜、拉曼光谱等测试手段对其形貌和结构进行表征,用电子万能试验机和keithley2400对其力学电学性能进行检测。最终制得的柔性应变传感器对人体关节运动、呼吸、拉力、声带发声（数字、字母、歌曲）等能做出灵敏的响应,且循环稳定性和抗疲劳性较好。通过探讨碳化天然纤维织物/Ecoflex胶体系对天然纤维织物的种类（亚麻、竹等）、编织结构、碳化温度、碳化气氛等条件,优化工艺参数,最终得到了碳化亚麻纤维织物/Ecoflex胶基柔性应变传感器,并检测其应变响应情况。炭黑/碳纳米管/硅橡胶体系主要是优化炭黑（CB）、碳纳米管（CNT）填充含量（2%、4%、6%、8%、10%、12%、15%）并探讨其对柔性应变传感器的电学性能和灵敏性的影响,以及二者混合使用后的力学电学性能,最终得到4%含量的碳纳米管和6%含量的... 

【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

(a)柔性电子传感基底材料的形变(b)应用类型示意图

图 1-2 柔性传感器的制备过程示意图.3 介电材料介电材料，是电的绝缘材料，又称为电介质。柔性电子传感器件的介电材料为传统的弹性材料，例如 PDMS、PI、PET 等。目前，获得理想的高介电常介电材料主要从以下三个角度出发:一是化学结构设计；二是添加无机纳米；三是填充导电材料。Shankar 等人总结了各种弹性体的介电常数，发现有种无机纳米粒子可以作为高介电常数弹性体填充材料，如二氧化钛、铁电纳子钛酸钡(BaTiO3)、金属纳米粒子类导电填充物、导电聚合物等（Shankar R，7；Mc Carthy D，2009；Stoyanov H,2010）。

(a)印刷法制备的传感器 (b)打印出的柔性传感器 (c)可拉伸的柔性传光碳化法碳化法是近些年来才发展起来的一种新方法。激光能够在精的温度，如此高的温度能将相关物质转化成碳化导电材料。特结构设计，可以作为柔性传感的感应材料，并运用于柔性的报道有 Rahim 等人用激光技术照射聚酰亚胺薄膜（图 1-用下，使聚酰亚胺薄膜碳化形成导电感应材料。另一方面，运行的位置和速度，来得到不同碳化程度的材料。将碳化得封装制备成柔性传感器，可以使拉伸性达到 100%，灵敏


本文编号：2996698