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、柔性機器人、換能器等領域具有廣闊的應用前景。無論是介電彈性體材料還是柔性導體材料,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,易導致材料內部應力集中,增加體系剛度,降低延展性,同時限制材料在力學響應中的耐久性。對于可拉伸導電材料而言,鮮有高電導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,使得材料應用受限。本課題采用可流動的液態(tài)金屬與硅橡膠復合制備功能性的柔性材料,主要研究內容如下:（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）復合制備了一種可拉伸高導電彈性體復合材料。PUS的三維開孔泡孔結構能儲存支撐液態(tài)金屬,提供導電網(wǎng)絡的骨架,Galinstan的流動性保證了形變過程中導電網(wǎng)絡的連續(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復合材料導電率的影響:... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：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 可拉伸導電彈性體復合材料
        1.2.1 可拉伸導電彈性體復合材料概述
        1.2.2 彈性體基體
        1.2.3 導電機理
        1.2.4 可拉伸導電彈性體復合材料的研究進展
    1.3 介電彈性體復合材料
        1.3.1 介電彈性體概述
        1.3.2 介電彈性體復合材料研究進展
    1.4 液態(tài)金屬/功能性彈性體復合材料
        1.4.1 液態(tài)金屬概述
        1.4.2 鎵基液態(tài)金屬性質
        1.4.3 液態(tài)金屬形態(tài)調控
        1.4.4 液態(tài)金屬/功能性彈性體復合材料研究進展
    1.5 本課題的目的意義、研究內容及創(chuàng)新性
        1.5.1 目的意義
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 創(chuàng)新性
第二章 聚氨酯海綿/液態(tài)金屬/硅橡膠可拉伸導電復合材料
    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 結果與討論
        2.3.1 聚氨酯海綿泡孔結構分析
        2.3.2 PUS-Galinstan復合材料的結構
        2.3.3 PUS-Galinstan復合材料電學性能
        2.3.4 封裝用硅橡膠的力學性能比較
        2.3.5 PUS-Galinstan-PDMS復合材料電學性能
        2.3.6 PUS-Galinstan-PDMS復合材料微觀結構
    2.4 本章小結
第三章 液態(tài)金屬/硅橡膠介電彈性體復合材料
    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復合材料的力學性能
        3.3.6 LM-NP/PDMS復合材料的介電性能
        3.3.7 LM-NP/PDMS復合材料的結構形貌
    3.4 本章小結
第四章 結論
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表學術論文
作者及導師簡介
附錄



本文編號：3165171