基于低维纳米材料的柔性器件的制备与性能研究
发布时间：2021-02-11 11:53
近年来,柔性电子器件与传统器件相比较,展现出来的独特的延展性能、突出的电学特性和极其简便、成本低廉的制作工艺,使得这种器件在信息传输、能源节省和医疗卫生等方面的应用前景越来越广泛。然而,目前柔性电子器件的发展因为元器件拉伸而断裂所导致的器件性能下降和检测精度相较于传统电子器件不太理想的问题,使得柔性电子器件在各个领域的应用和发展上仍然显得任重而道远。本论文基于以上柔性器件所具有的独特优势与目前存在的问题,利用成本低廉,延展性能好的高分子聚合物—聚二甲基硅氧烷（PDMS）及聚酰亚胺（PI）为柔性衬底,以氧化还原、水热等方法制备出均匀性好、电学及物理性能稳定、成本低廉的低维纳米材料,如银纳米颗粒（Ag NPs）、碳纳米管（CNTs）、钒酸银纳米线（AgVO3 NWs）等,通过物理方法将制备的纳米材料与PDMS等柔性衬底相结合,制备出电学性能优良,可拉伸的柔性电子器件,以期能够用于实现对拉力、压力、能源收集和人体呼吸速率等方面的检测,同时具备灵敏度高、拉伸性能好、快速的响应时间等电学特性。本文中,在应力检测方面,我们基于碳纳米管和银纳米颗粒的复合结构制备而成的拉力传感器,与同类型的传感器件相...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 柔性电子器件的国内外研究历史与现状
1.3 实验所用低维纳米材料性能简介
1.3.1 银纳米颗粒基本性质及其应用
1.3.2 钒酸银纳米线基本性质及其应用
1.3.3 聚四氟乙烯的基本性质及其应用
1.3.4 碳纳米管基本性质及其应用
1.4 论文研究内容及意义
第二章 主要测试仪器简介及柔性器件的制备
2.1 实验所用测试仪器简介
2.1.1 拉曼光谱简介
2.1.2 透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）技术简介
2.1.3 X射线衍射技术（XRD）简介
2.1.4 安捷伦电学仪器与拉伸仪器简介
2.2 柔性电子器件的制备
2.2.1 柔性可延展性衬底PDMS、PI简介
2.2.2 柔性应力传感器的制备
2.2.2.1 柔性拉力传感器的制备
2.2.2.2 柔性压力传感器的制备
2.2.3 柔性呼吸传感器的制备
2.2.4 柔性复合纳米发电机的制备
第三章 基于银纳米颗粒与碳纳米管的柔性应力传感器性能研究
3.1 结构与形貌分析
3.1.1 柔性压力传感器的结构与形貌分析
3.1.2 柔性拉力传感器的结构与形貌分析
3.2 器件的电学特性与实验数据分析
3.2.1 柔性压力传感器的性能研究与数据分析
3.2.2 柔性拉力传感器的性能研究与数据分析
3.3 器件的稳定性研究
3.3.1 柔性压力传感器的稳定性测试
3.3.2 柔性拉力传感器的稳定性测试
3.4 实验理论依据与模型建立
3.4.1 柔性压力传感器的实验理论依据与分析
3.4.2 柔性拉力传感器的实验理论依据与分析
3.5 本章小结
第四章 基于钒酸银纳米线的柔性呼吸传感器的性能研究
4.1 结构与形貌分析
4.2 器件的电学特性与报警电路的设计
4.3 器件的稳定性研究
4.4 实验理论依据与模型建立
4.5 本章小结
第五章 基于PTFE纳米结构的柔性复合纳米发电机的性能研究
5.1 结构与形貌分析
5.2 柔性复合纳米发电机的性能研究与数据分析
5.2.1 器件的电学性能研究与数据分析
5.2.2 器件在实际生活中的应用
5.3 器件工作的理论依据与模型分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钒酸银材料的制备及应用进展[J]. 郭志民,张绍岩. 陶瓷学报. 2014(02)
[2]聚酰亚胺的性能及应用[J]. 崔永丽,张仲华,江利,欧雪梅. 塑料科技. 2005(03)
硕士论文
[1]AlxGa1-xAs柔性薄膜制备及其光电性能研究[D]. 王宇轩.电子科技大学 2016
[2]钼/钒酸盐微纳功能材料的制备与性能研究[D]. 伍博.电子科技大学 2015
本文编号：3029067
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 柔性电子器件的国内外研究历史与现状
1.3 实验所用低维纳米材料性能简介
1.3.1 银纳米颗粒基本性质及其应用
1.3.2 钒酸银纳米线基本性质及其应用
1.3.3 聚四氟乙烯的基本性质及其应用
1.3.4 碳纳米管基本性质及其应用
1.4 论文研究内容及意义
第二章 主要测试仪器简介及柔性器件的制备
2.1 实验所用测试仪器简介
2.1.1 拉曼光谱简介
2.1.2 透射电子显微镜（TEM）与扫描电子显微镜（SEM）技术简介
2.1.3 X射线衍射技术（XRD）简介
2.1.4 安捷伦电学仪器与拉伸仪器简介
2.2 柔性电子器件的制备
2.2.1 柔性可延展性衬底PDMS、PI简介
2.2.2 柔性应力传感器的制备
2.2.2.1 柔性拉力传感器的制备
2.2.2.2 柔性压力传感器的制备
2.2.3 柔性呼吸传感器的制备
2.2.4 柔性复合纳米发电机的制备
第三章 基于银纳米颗粒与碳纳米管的柔性应力传感器性能研究
3.1 结构与形貌分析
3.1.1 柔性压力传感器的结构与形貌分析
3.1.2 柔性拉力传感器的结构与形貌分析
3.2 器件的电学特性与实验数据分析
3.2.1 柔性压力传感器的性能研究与数据分析
3.2.2 柔性拉力传感器的性能研究与数据分析
3.3 器件的稳定性研究
3.3.1 柔性压力传感器的稳定性测试
3.3.2 柔性拉力传感器的稳定性测试
3.4 实验理论依据与模型建立
3.4.1 柔性压力传感器的实验理论依据与分析
3.4.2 柔性拉力传感器的实验理论依据与分析
3.5 本章小结
第四章 基于钒酸银纳米线的柔性呼吸传感器的性能研究
4.1 结构与形貌分析
4.2 器件的电学特性与报警电路的设计
4.3 器件的稳定性研究
4.4 实验理论依据与模型建立
4.5 本章小结
第五章 基于PTFE纳米结构的柔性复合纳米发电机的性能研究
5.1 结构与形貌分析
5.2 柔性复合纳米发电机的性能研究与数据分析
5.2.1 器件的电学性能研究与数据分析
5.2.2 器件在实际生活中的应用
5.3 器件工作的理论依据与模型分析
5.4 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]钒酸银材料的制备及应用进展[J]. 郭志民,张绍岩. 陶瓷学报. 2014(02)
[2]聚酰亚胺的性能及应用[J]. 崔永丽,张仲华,江利,欧雪梅. 塑料科技. 2005(03)
硕士论文
[1]AlxGa1-xAs柔性薄膜制备及其光电性能研究[D]. 王宇轩.电子科技大学 2016
[2]钼/钒酸盐微纳功能材料的制备与性能研究[D]. 伍博.电子科技大学 2015
本文编号：3029067
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