電致變色材料是一種通過外界施加電信號,材料的光學特征響應并發(fā)生顯著變化的材料。材料光學特征的變化包括材料的反射率、透過率、紅外發(fā)射率以及材料顏色的變化。目前,電致變色材料還廣泛的應用于航天器智能熱控,可將電致變色材料如聚苯胺、聚吡咯等制備成智能熱控涂層,鋪展在航天器表面,與傳統(tǒng)的熱控方式相比,既提高了航天器的安全性,又有效的減輕了航天器的質量。本文采用電化學方法中的恒電流法制備了硫酸摻雜處理的聚苯胺薄膜,并對電沉積聚苯胺薄膜的性能進行了研究分析。又通過使用鄰鹵代苯胺與苯胺單體共聚的方式制備聚苯胺二元共聚薄膜,來對純聚苯胺薄膜進行改性處理,并對制備的聚苯胺與鄰鹵代苯胺二元共聚薄膜的性能進行研究分析。確定好了兩類單層膜的最優(yōu)制備工藝后,組裝了兩類電致變發(fā)射率器件,并綜合比較了兩類器件性能的差異。采用恒電流法成功的在鍍金尼龍薄膜上制備出可循環(huán)變色的聚苯胺薄膜。當硫酸與苯胺單體的濃度比為6:1時成膜狀況良好。通過對薄膜的形貌表征,發(fā)現(xiàn)聚苯胺的微觀結構為網(wǎng)狀交聯(lián)結構;對在不同聚合電量下制備的聚苯胺進行電化學性能測試,發(fā)現(xiàn)聚苯胺在循環(huán)過程中呈現(xiàn)的是醌式結構與苯式結構交替變化;對聚苯胺薄膜進行紅外發(fā)... 

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的與意義
    1.2 電致變色技術智能熱控基本原理
    1.3 聚苯胺合成方法的研究進展
        1.3.1 聚苯胺的化學合成法
        1.3.2 聚苯胺的電化學合成法
    1.4 聚苯胺的改性方法研究進展
        1.4.1 聚苯胺的復合改性
        1.4.2 聚苯胺的質子酸摻雜改性
        1.4.3 聚苯胺的接枝嵌段改性
    1.5 電致變色器件的研究進展
    1.6 本論文的主要研究內容
第2章 實驗材料儀器與表征方法
    2.1 實驗主要使用的藥品及試劑
    2.2 實驗使用的設備及儀器
    2.3 實驗的測試及表征方法
        2.3.1 微觀形貌測試
        2.3.2 循環(huán)伏安曲線測試
        2.3.3 響應時間測試
        2.3.4 FTIR紅外吸收光譜測試
        2.3.5 拉曼光譜測試
        2.3.6 紅外發(fā)射率測試
        2.3.7 器件的循環(huán)性能測試
第3章 聚苯胺電致變發(fā)射率薄膜的制備與性能研究
    3.1 聚苯胺薄膜的制備
    3.2 聚苯胺薄膜的色度及形貌表征
        3.2.1 聚苯胺薄膜的色度分析
        3.2.2 柔性基底的微觀形貌分析
        3.2.3 聚苯胺的微觀形貌分析
    3.3 聚苯胺薄膜的結構表征
    3.4 聚苯胺薄膜的電化學性能研究
    3.5 聚苯胺薄膜的紅外變發(fā)射率性能研究
    3.6 本章小結
第4章 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制備與性能研究
    4.1 聚苯胺及其衍生物二元共聚薄膜的制備
    4.2 二元共聚薄膜的色度及形貌表征
        4.2.1 二元共聚薄膜的色度分析
        4.2.2 二元共聚薄膜的微觀形貌分析
    4.3 二元共聚薄膜的結構表征
    4.4 二元共聚薄膜的電化學性能研究
    4.5 二元共聚薄膜的紅外變發(fā)射率性能研究
    4.6 本章小結
第5章 聚苯胺及其衍生物電致變發(fā)射率器件的制備及性能研究
    5.1 電致變發(fā)射率器件的制備
        5.1.1 基底層的制備及紅外性能測試
        5.1.2 封裝層的選取及其紅外性能測試
        5.1.3 固態(tài)電解質層的制備及其紅外性能測試
    5.2 電致變發(fā)射率器件的性能研究
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]電化學法制備的聚苯胺/石墨烯復合材料的微結構及性能研究[J]. 王新海,馬珍珍.  現(xiàn)代化工. 2019(05)
[2]航天器用可變發(fā)射率熱控器件的研究進展[J]. 金海波,凌晨,李靜波.  深空探測學報. 2018(02)
[3]航天器智能熱控技術研究現(xiàn)狀及展望[J]. 王瑾,劉小旭,李德富,陳益,鞏萌萌.  微型機與應用. 2017(09)
[4]聚苯胺復合材料的制備方法及應用進展[J]. 王心怡,楊小剛,李斌.  化學通報. 2016(08)
[5]聚苯胺/三氧化鎢復合薄膜的制備與性質[J]. 鄭彥清,崔月華,陳昌國,秦鵬,賈慶.  半導體光電. 2016(02)
[6]不同酸溶液中恒電壓法制備聚苯胺薄膜[J]. 金珊珊,朱貞,陳宏書,王結良.  化學通報. 2014(05)
[7]納米結構聚苯胺及聚苯胺納米復合材料的研究進展[J]. 張悅,汪廣進,孫爽,潘牧.  材料導報. 2014(03)
[8]石墨烯/聚苯胺復合材料的電磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陳雅妮,趙新洛.  復合材料學報. 2013(01)
[9]界面聚合法合成有機酸摻雜聚苯胺結構與性能研究[J]. 雷西萍,王棟東.  化工新型材料. 2012(05)
[10]辣根過氧化物酶催化合成水溶性導電聚苯胺的研究[J]. 白利杰,陳建波.  化學與生物工程. 2011(05)

博士論文
[1]無機電致變色材料納米結構調控及功能集成器件研究[D]. 畢志杰.中國科學院大學(中國科學院上海硅酸鹽研究所) 2018
[2]基于電致變色聚合物的多功能材料研發(fā)[D]. 劉健.中國科學技術大學 2018
[3]太陽能集熱和輻射制冷綜合利用的理論和實驗研究[D]. 胡名科.中國科學技術大學 2017
[4]衛(wèi)星熱輻射特性及其空間輻照環(huán)境效應研究[D]. 馬偉.南京理工大學 2011

碩士論文
[1]航天器關鍵部件壽命預測與可靠性研究[D]. 王妮.西安理工大學 2018
[2]典型環(huán)境下目標與背景反射輻射特性研究[D]. 黃文博.西安工業(yè)大學 2018
[3]聚苯胺/聚吡咯電化學合成及其性能研究[D]. 常偉曉.武漢工程大學 2017
[4]苯胺齊聚物嵌段共聚物的合成與表征[D]. 李啟蒙.長春理工大學 2012
[5]電化學合成聚苯胺復合薄膜及其耐腐蝕性研究[D]. 王新穎.蘭州理工大學 2011
[6]過渡金屬離子修飾聚苯胺電極的表征及性能研究[D]. 甄曉燕.河北師范大學 2011



本文編號：3648613