【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,智能傳感器越來越受到社會各界的重視�；谌嵝钥衫煳㈦姌O薄膜應(yīng)變傳感器是一款可感知物體表面受到拉力作用后應(yīng)變大小的電子器件,它能夠貼附在不光滑、不平整的表面,在智能機(jī)器人、人工皮膚、可穿戴式電子設(shè)備等研究領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。金具有良好的電學(xué)性能,可與柔性基底的結(jié)合獲得具有可拉伸性能、信號穩(wěn)定的柔性傳感材料,為柔性可拉伸薄膜應(yīng)變傳感器的制備和性能提高提供了一個(gè)新的思路。本論文以制備和優(yōu)化柔性可拉伸微電極薄膜應(yīng)變傳感器的性能為目標(biāo),開展了金薄膜微觀形貌對傳感器導(dǎo)電性能影響的機(jī)理研究,提出了等效電阻網(wǎng)絡(luò)模型,并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對該模型進(jìn)行了驗(yàn)證。在聚二甲基硅氧烷(PDMS)基底上以不同條件濺射沉積導(dǎo)電金薄膜,制備柔性可拉伸微電極,然后對制備出的電極進(jìn)行拉伸測試,通過數(shù)據(jù)的整理和分析研究了電極的電阻V.S.應(yīng)變特性,并結(jié)合金薄膜微觀形貌圖對比了不同工藝和不同實(shí)驗(yàn)條件下電極的拉伸率、穩(wěn)定性、線性度等參數(shù)�；诘刃щ娮杈W(wǎng)絡(luò)模型理論,分析了在拉伸測試過程中電極金薄膜的微裂紋形貌對正電阻-應(yīng)變特性(PSCR)的影響。通過理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,發(fā)現(xiàn)金薄膜與柔性基底的結(jié)合的電阻V.S.應(yīng)變特性與金薄膜表面的微觀形貌有關(guān),在一定的拉伸范圍內(nèi)(100%),當(dāng)微裂紋未擴(kuò)張到最大尺寸,電阻隨著應(yīng)變的增大而增大;而當(dāng)金薄膜微裂紋擴(kuò)張到貫穿整個(gè)金薄膜的尺寸時(shí),電極上導(dǎo)電通路就被切斷,電阻不再隨應(yīng)變的增大而發(fā)生變化。基于金薄膜在柔性基底上的電阻V.S.應(yīng)變特性,做出一種新型的可用于機(jī)器人人工皮膚的柔性可拉伸微電極薄膜應(yīng)變傳感器,對傳感器的基本性能參數(shù)進(jìn)行了初步測試,實(shí)現(xiàn)了對應(yīng)變的實(shí)時(shí)測量。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212;O484.1

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本文編號：2582523