柔性電子材料,是一類兼具柔性和電子性能的材料,在可穿戴技術(shù)、柔性機器人、換能器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。無論是介電彈性體材料還是柔性導(dǎo)體材料,均屬于柔性電子系統(tǒng)。傳統(tǒng)方法對上述材料的研究,多是將剛性顆粒引入彈性體基體中以增加材料的電學(xué)性能,但由于無機填料的固有剛性與彈性體基體的柔性不匹配,易導(dǎo)致材料內(nèi)部應(yīng)力集中,增加體系剛度,降低延展性,同時限制材料在力學(xué)響應(yīng)中的耐久性。對于可拉伸導(dǎo)電材料而言,鮮有高電導(dǎo)率與高機械靈活性并存的材料的研究報道,同樣,介電彈性體材料的高介電常數(shù)、低彈性模量、低介電損耗很難同時兼顧,使得材料應(yīng)用受限。本課題采用可流動的液態(tài)金屬與硅橡膠復(fù)合制備功能性的柔性材料,主要研究內(nèi)容如下:（1）利用室溫下可流動的液態(tài)金屬（Galinstan）填充進三維的聚氨酯海綿（PUS）中,再與硅橡膠（PDMS）復(fù)合制備了一種可拉伸高導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料。PUS的三維開孔泡孔結(jié)構(gòu)能儲存支撐液態(tài)金屬,提供導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的骨架,Galinstan的流動性保證了形變過程中導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)。實驗通過抽真空時間來控制液態(tài)金屬的負載量,探究了液態(tài)金屬負載量對PUS-Galinstan復(fù)合材料導(dǎo)電率的影響:... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源及項目名稱
    1.2 可拉伸導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料
        1.2.1 可拉伸導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料概述
        1.2.2 彈性體基體
        1.2.3 導(dǎo)電機理
        1.2.4 可拉伸導(dǎo)電彈性體復(fù)合材料的研究進展
    1.3 介電彈性體復(fù)合材料
        1.3.1 介電彈性體概述
        1.3.2 介電彈性體復(fù)合材料研究進展
    1.4 液態(tài)金屬/功能性彈性體復(fù)合材料
        1.4.1 液態(tài)金屬概述
        1.4.2 鎵基液態(tài)金屬性質(zhì)
        1.4.3 液態(tài)金屬形態(tài)調(diào)控
        1.4.4 液態(tài)金屬/功能性彈性體復(fù)合材料研究進展
    1.5 本課題的目的意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新性
        1.5.1 目的意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新性
第二章 聚氨酯海綿/液態(tài)金屬/硅橡膠可拉伸導(dǎo)電復(fù)合材料
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 實驗流程
        2.2.4 性能測試及表征手段
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 聚氨酯海綿泡孔結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 PUS-Galinstan復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
        2.3.3 PUS-Galinstan復(fù)合材料電學(xué)性能
        2.3.4 封裝用硅橡膠的力學(xué)性能比較
        2.3.5 PUS-Galinstan-PDMS復(fù)合材料電學(xué)性能
        2.3.6 PUS-Galinstan-PDMS復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 液態(tài)金屬/硅橡膠介電彈性體復(fù)合材料
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原材料
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 實驗流程
        3.2.4 性能測試及表征手段
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 表面活性劑的作用原理
        3.3.2 納米化液態(tài)金屬顆粒的穩(wěn)定性
        3.3.3 納米化液態(tài)金屬顆粒的粒徑大小及分布
        3.3.4 納米化液態(tài)金屬顆粒的微觀形貌
        3.3.5 LM-NP/PDMS復(fù)合材料的力學(xué)性能
        3.3.6 LM-NP/PDMS復(fù)合材料的介電性能
        3.3.7 LM-NP/PDMS復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形貌
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
附錄



本文編號：3165171