印刷型可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 12:12
可拉伸導(dǎo)體是可拉伸電子器件的基本構(gòu)件,開辟了柔性電子發(fā)展的新方向?衫鞂(dǎo)體可以通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或彈性導(dǎo)電材料開發(fā)來實(shí)現(xiàn),或者將這兩種方法結(jié)合。圖案化的可拉伸導(dǎo)體是成功制造可拉伸電子器件的關(guān)鍵技術(shù)之一,即將可拉伸彈性體和導(dǎo)電填料混合制備彈性導(dǎo)電材料,并印刷在可拉伸支撐襯底上,其中導(dǎo)電材料組成、比例、與襯底的粘附力大小影響可拉伸導(dǎo)體的性能。因此,可拉伸導(dǎo)電油墨的開發(fā)是基于印刷技術(shù)制備圖案化的可拉伸導(dǎo)體的關(guān)鍵。本文首先利用低溫等離子體和多巴胺溶液對(duì)支撐襯底進(jìn)行表面改性,然后基于銀和液態(tài)金屬開發(fā)了三種油墨,并印刷在經(jīng)處理的基材表面,實(shí)現(xiàn)了快速、低成本地制備性能良好的可拉伸導(dǎo)體。1.將銀片作為導(dǎo)電填料,液態(tài)聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為彈性體,制備了PDMS-Ag導(dǎo)電漿料,通過絲網(wǎng)印刷在支撐襯底上印制銀基可拉伸導(dǎo)體。Ag含量為65 wt%時(shí),電導(dǎo)率為769 S cm-1,可承受60%的拉伸應(yīng)變,銀片與彈性體具有大的表面接觸面積有利于在拉伸下保持導(dǎo)電路徑。2.將液態(tài)金屬(GaInSn)引入銀片中,形成具有高電導(dǎo)率、可拉伸性、強(qiáng)附著力和可成形性的Ag-LM合金。通過掩膜印刷(漏印...
【文章來源】:北京印刷學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
1.1 可拉伸電子與可拉伸導(dǎo)體
1.2 可拉伸導(dǎo)體的分類和制造方法
1.2.1 結(jié)構(gòu)型可拉伸導(dǎo)體
1.2.2 本征可拉伸導(dǎo)體
1.3 可拉伸導(dǎo)體的圖案化技術(shù)
1.4 彈性復(fù)合油墨的導(dǎo)電機(jī)理
1.5 課題研究?jī)?nèi)容及意義
1.5.1 論文的選題意義
1.5.2 論文的主要內(nèi)容
2 銀基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
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 支撐襯底材料的制備及性能測(cè)試
2.2.3 支撐襯底的表面改性
2.2.4 PDMS-Ag導(dǎo)電漿料的制備
2.2.5 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體的制備
2.2.6 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體拉伸性測(cè)試過程
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 支撐襯底的拉伸性能
2.3.2 等離子體處理和多巴胺處理對(duì)承印物表面潤(rùn)濕性的影響
2.3.3 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體導(dǎo)電性和拉伸性研究
2.3.4 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體的循環(huán)拉伸穩(wěn)定性研究
2.3.5 PDMS-Ag導(dǎo)線的機(jī)械穩(wěn)定性研究
2.4 本章小結(jié)
3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.2 Ag-LM合金的制備
3.2.3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的制備
3.2.4 Ag-LM合金基可拉伸LED燈帶的制備
3.3 結(jié)果與討論部分
3.3.1 Ag-LM合金形成機(jī)理
3.3.2 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的導(dǎo)電性和拉伸性研究
3.3.3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的循環(huán)拉伸穩(wěn)定性研究
3.3.4 基于Ag-LM導(dǎo)線的LED電路的穩(wěn)定性研究
3.3.5 可彎曲變形電致發(fā)光器件的制備
3.4 本章小結(jié)
4 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2.2 液態(tài)金屬納米粒子(LMNPs)的制備
4.2.3 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 LMNPs形成機(jī)理
4.3.2 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備研究
4.3.3 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的拉伸性研究
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
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
[1]智能時(shí)代下的新型柔性壓阻傳感器[J]. 駱澤緯,田希悅,范基辰,楊鑫,樊天意,王超倫,吳幸,褚君浩. 材料導(dǎo)報(bào). 2020(01)
[2]石墨烯導(dǎo)電油墨的研究進(jìn)展[J]. 邱欣斌,劉飛翔,陳國(guó)華. 化工進(jìn)展. 2018(04)
[3]Printed stretchable circuit on soft elastic substrate for wearable application[J]. Wei Yuan,Xinzhou Wu,Weibing Gu,Jian Lin,Zheng Cui. Journal of Semiconductors. 2018(01)
[4]石墨烯導(dǎo)電油墨的研究進(jìn)展[J]. 石小梅,徐長(zhǎng)妍,姬安. 包裝工程. 2015(23)
[5]多巴胺的自聚-附著行為與膜表面功能化[J]. 徐又一,蔣金泓,朱利平,朱寶庫. 膜科學(xué)與技術(shù). 2011(03)
[6]聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料幾種導(dǎo)電理論的評(píng)述[J]. 盧金榮,吳大軍,陳國(guó)華. 塑料. 2004(05)
本文編號(hào):3204174
【文章來源】:北京印刷學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 引言
1.1 可拉伸電子與可拉伸導(dǎo)體
1.2 可拉伸導(dǎo)體的分類和制造方法
1.2.1 結(jié)構(gòu)型可拉伸導(dǎo)體
1.2.2 本征可拉伸導(dǎo)體
1.3 可拉伸導(dǎo)體的圖案化技術(shù)
1.4 彈性復(fù)合油墨的導(dǎo)電機(jī)理
1.5 課題研究?jī)?nèi)容及意義
1.5.1 論文的選題意義
1.5.2 論文的主要內(nèi)容
2 銀基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
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 支撐襯底材料的制備及性能測(cè)試
2.2.3 支撐襯底的表面改性
2.2.4 PDMS-Ag導(dǎo)電漿料的制備
2.2.5 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體的制備
2.2.6 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體拉伸性測(cè)試過程
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 支撐襯底的拉伸性能
2.3.2 等離子體處理和多巴胺處理對(duì)承印物表面潤(rùn)濕性的影響
2.3.3 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體導(dǎo)電性和拉伸性研究
2.3.4 PDMS-Ag可拉伸導(dǎo)體的循環(huán)拉伸穩(wěn)定性研究
2.3.5 PDMS-Ag導(dǎo)線的機(jī)械穩(wěn)定性研究
2.4 本章小結(jié)
3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
3.2.2 Ag-LM合金的制備
3.2.3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的制備
3.2.4 Ag-LM合金基可拉伸LED燈帶的制備
3.3 結(jié)果與討論部分
3.3.1 Ag-LM合金形成機(jī)理
3.3.2 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的導(dǎo)電性和拉伸性研究
3.3.3 Ag-LM合金基可拉伸導(dǎo)體的循環(huán)拉伸穩(wěn)定性研究
3.3.4 基于Ag-LM導(dǎo)線的LED電路的穩(wěn)定性研究
3.3.5 可彎曲變形電致發(fā)光器件的制備
3.4 本章小結(jié)
4 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備及性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
4.2.2 液態(tài)金屬納米粒子(LMNPs)的制備
4.2.3 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 LMNPs形成機(jī)理
4.3.2 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的制備研究
4.3.3 Ag-LMNPs基可拉伸導(dǎo)體的拉伸性研究
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
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
[1]智能時(shí)代下的新型柔性壓阻傳感器[J]. 駱澤緯,田希悅,范基辰,楊鑫,樊天意,王超倫,吳幸,褚君浩. 材料導(dǎo)報(bào). 2020(01)
[2]石墨烯導(dǎo)電油墨的研究進(jìn)展[J]. 邱欣斌,劉飛翔,陳國(guó)華. 化工進(jìn)展. 2018(04)
[3]Printed stretchable circuit on soft elastic substrate for wearable application[J]. Wei Yuan,Xinzhou Wu,Weibing Gu,Jian Lin,Zheng Cui. Journal of Semiconductors. 2018(01)
[4]石墨烯導(dǎo)電油墨的研究進(jìn)展[J]. 石小梅,徐長(zhǎng)妍,姬安. 包裝工程. 2015(23)
[5]多巴胺的自聚-附著行為與膜表面功能化[J]. 徐又一,蔣金泓,朱利平,朱寶庫. 膜科學(xué)與技術(shù). 2011(03)
[6]聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料幾種導(dǎo)電理論的評(píng)述[J]. 盧金榮,吳大軍,陳國(guó)華. 塑料. 2004(05)
本文編號(hào):3204174
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