柔性薄膜傳感器是當(dāng)前傳感器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),近幾年,用于彎曲、溫度、壓力監(jiān)測的眾多傳感技術(shù)已經(jīng)取得了喜人的成績,但開發(fā)低成本、制備簡單、污染小、可批量大面積制備的薄膜傳感器仍存在許多技術(shù)難題。碳系復(fù)合導(dǎo)電漿料（樹脂中復(fù)合石墨、導(dǎo)電炭黑、碳納米管和石墨烯等）是柔性薄膜傳感器最常用的敏感功能層核心材料,具有彈性大、應(yīng)變大、測量范圍較大及低成本的優(yōu)勢。本研究采用碳系復(fù)合漿料制備了三類柔性薄膜傳感器,即薄膜彎曲傳感器、薄膜壓力傳感器和薄膜溫度傳感器。對薄膜彎曲/壓力/溫度傳感器分別進(jìn)行了研究。本論文主要完成以下幾方面的工作:一、薄膜彎曲傳感器的制備及其性能研究本研究得出PI薄膜基材的最優(yōu)低溫等離子體處理時(shí)間為25 s。以薄膜彎曲傳感器為研究對象,結(jié)合碳系導(dǎo)電顆粒,制備了彎敏復(fù)合漿料,并通過在Ag電極上絲印彎敏復(fù)合漿料制備出彎敏功能層和薄膜彎曲傳感器。研究得出,當(dāng)研磨次數(shù)為3次,烘干溫度為100℃,分散劑為EFKA-4310分散劑時(shí),所制備的彎敏功能層性能最優(yōu)。采用該彎敏功能層制備出的薄膜彎曲傳感器在0~90°彎曲角度范圍內(nèi),線性度為0.9847,且具有較好的重復(fù)性、較短的響應(yīng)時(shí)間。二、薄膜壓力傳... 

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 傳感器簡介
        1.1.1 印刷電子技術(shù)與傳統(tǒng)器件制備技術(shù)的比較
        1.1.2 印刷電子技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用
    1.2 可印制復(fù)合材料的分類及應(yīng)用
        1.2.1 可印制復(fù)合材料的分類
        1.2.2 可印制復(fù)合材料在傳感器中的應(yīng)用
    1.3 可印制復(fù)合材料的傳感機(jī)理研究
        1.3.1 基于微結(jié)構(gòu)傳感的可印制復(fù)合材料及印刷電子集成
        1.3.2 基于滲透理論的可印制復(fù)合材料分析
    1.4 本論文主要的研究內(nèi)容及意義
2 薄膜彎曲傳感器的制備及性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 彎敏復(fù)合漿料制備
        2.2.3 薄膜彎曲傳感器工作原理及制備步驟
    2.3 薄膜彎曲傳感器制備條件優(yōu)化
        2.3.1 三輥研磨次數(shù)對彎敏功能層導(dǎo)電性的影響
        2.3.2 烘干溫度對彎敏功能層導(dǎo)電性的影響
        2.3.3 不同分散劑制備的彎敏功能層之彎敏特性
        2.3.4 薄膜彎曲傳感器中彎敏功能層附著力測量
    2.4 薄膜彎曲傳感器的傳感性能研究
        2.4.1 薄膜彎曲傳感器的線性度
        2.4.2 薄膜彎曲傳感器的重復(fù)性
        2.4.3 薄膜彎曲傳感器的響應(yīng)時(shí)間
    2.5 本章小結(jié)
3 薄膜壓力傳感器的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 絲印Ag電極的制備及性能分析
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 聚酰亞胺薄膜印前處理
        3.2.4 絲網(wǎng)印刷制備Ag電極
        3.2.5 燒結(jié)溫度對Ag電極方阻的影響
        3.2.6 絲印Ag電極抗彎折性能測試
    3.3 壓敏復(fù)合功能層的制備
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        3.3.2 壓敏復(fù)合功能層的制備
    3.4 薄膜壓力傳感器的制備
    3.5 薄膜壓力傳感器的性能測試
        3.5.1 薄膜壓力傳感器的靈敏度
        3.5.2 薄膜壓力傳感器的遲滯性
        3.5.3 薄膜壓力傳感器的穩(wěn)定性和重復(fù)性
    3.6 本章小結(jié)
4 薄膜溫度傳感器的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 絲網(wǎng)印刷制備柔性叉指Ag電極
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.2 叉指Ag電極制備
        4.2.3 不同燒結(jié)溫度對叉指Ag電極的影響
        4.2.4 叉指Ag電極的附著力測試
    4.3 薄膜溫度傳感器制備
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與實(shí)驗(yàn)儀器
        4.3.2 溫敏復(fù)合漿料制備
        4.3.3 采用旋涂技術(shù)集成薄膜溫度傳感器
    4.4 薄膜溫度傳感器性能分析
        4.4.1 利用臺(tái)階儀測量傳感器的溫敏復(fù)合功能層厚度
        4.4.2 傳感器的溫敏復(fù)合功能層附著力測試
        4.4.3 溫敏復(fù)合功能層的鉛筆硬度測試
        4.4.4 薄膜溫度傳感器的線性度
        4.4.5 薄膜溫度傳感器的電阻溫度系數(shù)測試
        4.4.6 薄膜溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間
        4.4.7 薄膜溫度傳感器的遲滯特性
        4.4.8 薄膜溫度傳感器的伏安特性
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
    5.1 工作結(jié)果及結(jié)論
        5.1.1 薄膜彎曲傳感器成果與結(jié)論
        5.1.2 薄膜壓力傳感器成果與結(jié)論
        5.1.3 薄膜溫度傳感器成果與結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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