橡膠基阻斷型柔性應(yīng)變傳感器的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 05:49
隨著社會(huì)的進(jìn)步,越來(lái)越多的健康問(wèn)題引起了人們的重視。柔性應(yīng)變傳感器因其能及時(shí)、有效、方便的檢測(cè)人體的生理特征信號(hào),得到了廣泛的關(guān)注。本論文主要研究了碳化天然纖維織物/Ecoflex膠、炭黑/碳納米管/硅橡膠、炭黑/碳納米管/天然橡膠三個(gè)體系制備的柔性應(yīng)變傳感器,探討其制備工藝并利用掃描電子顯微鏡、拉曼光譜等測(cè)試手段對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和keithley2400對(duì)其力學(xué)電學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。最終制得的柔性應(yīng)變傳感器對(duì)人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、呼吸、拉力、聲帶發(fā)聲(數(shù)字、字母、歌曲)等能做出靈敏的響應(yīng),且循環(huán)穩(wěn)定性和抗疲勞性較好。通過(guò)探討碳化天然纖維織物/Ecoflex膠體系對(duì)天然纖維織物的種類(亞麻、竹等)、編織結(jié)構(gòu)、碳化溫度、碳化氣氛等條件,優(yōu)化工藝參數(shù),最終得到了碳化亞麻纖維織物/Ecoflex膠基柔性應(yīng)變傳感器,并檢測(cè)其應(yīng)變響應(yīng)情況。炭黑/碳納米管/硅橡膠體系主要是優(yōu)化炭黑(CB)、碳納米管(CNT)填充含量(2%、4%、6%、8%、10%、12%、15%)并探討其對(duì)柔性應(yīng)變傳感器的電學(xué)性能和靈敏性的影響,以及二者混合使用后的力學(xué)電學(xué)性能,最終得到4%含量的碳納米管和6%含量的...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)柔性電子傳感基底材料的形變(b)應(yīng)用類型示意圖
圖 1-2 柔性傳感器的制備過(guò)程示意圖.3 介電材料介電材料,是電的絕緣材料,又稱為電介質(zhì)。柔性電子傳感器件的介電材料為傳統(tǒng)的彈性材料,例如 PDMS、PI、PET 等。目前,獲得理想的高介電常介電材料主要從以下三個(gè)角度出發(fā):一是化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);二是添加無(wú)機(jī)納米;三是填充導(dǎo)電材料。Shankar 等人總結(jié)了各種彈性體的介電常數(shù),發(fā)現(xiàn)有種無(wú)機(jī)納米粒子可以作為高介電常數(shù)彈性體填充材料,如二氧化鈦、鐵電納子鈦酸鋇(BaTiO3)、金屬納米粒子類導(dǎo)電填充物、導(dǎo)電聚合物等(Shankar R,7;Mc Carthy D,2009;Stoyanov H,2010)。
(a)印刷法制備的傳感器 (b)打印出的柔性傳感器 (c)可拉伸的柔性傳光碳化法碳化法是近些年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一種新方法。激光能夠在精的溫度,如此高的溫度能將相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成碳化導(dǎo)電材料。特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以作為柔性傳感的感應(yīng)材料,并運(yùn)用于柔性的報(bào)道有 Rahim 等人用激光技術(shù)照射聚酰亞胺薄膜(圖 1-用下,使聚酰亞胺薄膜碳化形成導(dǎo)電感應(yīng)材料。另一方面,運(yùn)行的位置和速度,來(lái)得到不同碳化程度的材料。將碳化得封裝制備成柔性傳感器,可以使拉伸性達(dá)到 100%,靈敏
本文編號(hào):2996698
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)柔性電子傳感基底材料的形變(b)應(yīng)用類型示意圖
圖 1-2 柔性傳感器的制備過(guò)程示意圖.3 介電材料介電材料,是電的絕緣材料,又稱為電介質(zhì)。柔性電子傳感器件的介電材料為傳統(tǒng)的彈性材料,例如 PDMS、PI、PET 等。目前,獲得理想的高介電常介電材料主要從以下三個(gè)角度出發(fā):一是化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);二是添加無(wú)機(jī)納米;三是填充導(dǎo)電材料。Shankar 等人總結(jié)了各種彈性體的介電常數(shù),發(fā)現(xiàn)有種無(wú)機(jī)納米粒子可以作為高介電常數(shù)彈性體填充材料,如二氧化鈦、鐵電納子鈦酸鋇(BaTiO3)、金屬納米粒子類導(dǎo)電填充物、導(dǎo)電聚合物等(Shankar R,7;Mc Carthy D,2009;Stoyanov H,2010)。
(a)印刷法制備的傳感器 (b)打印出的柔性傳感器 (c)可拉伸的柔性傳光碳化法碳化法是近些年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的一種新方法。激光能夠在精的溫度,如此高的溫度能將相關(guān)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成碳化導(dǎo)電材料。特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以作為柔性傳感的感應(yīng)材料,并運(yùn)用于柔性的報(bào)道有 Rahim 等人用激光技術(shù)照射聚酰亞胺薄膜(圖 1-用下,使聚酰亞胺薄膜碳化形成導(dǎo)電感應(yīng)材料。另一方面,運(yùn)行的位置和速度,來(lái)得到不同碳化程度的材料。將碳化得封裝制備成柔性傳感器,可以使拉伸性達(dá)到 100%,靈敏
本文編號(hào):2996698
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