電紡微納米纖維材料在壓電傳感器及柔性可拉伸電極中的應用
發(fā)布時間:2021-08-01 03:56
靜電紡絲法作為一維納米材料的一種典型制備方法,其產(chǎn)物微納米纖維膜具備比表面積大,孔隙率高,柔韌性強等特點,在諸如可穿戴設(shè)備、能源、過濾等領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。由于目前單一組分難以同時實現(xiàn)多種功能,并且靜電紡絲的高聚物存在諸如電性能弱、不耐高溫等缺點,因此通過電紡將不同性能有機物同相無機納米材料結(jié)合,以期獲得兼有各種性能的復合材料是一種比較通用的解決方案;诖,本文主要進行了以下納米復合材料的設(shè)計、制備及其在柔性器件應用方面的研究。首先,設(shè)計了一種基于聚偏氟乙烯(PVDF)/鈦酸鋇納米線(BTO NWs)的復合材料電紡壓電纖維膜,用于監(jiān)測人體運動的無線可穿戴式壓電器件。通過對其紡絲材料、工作機理進行了研究探索,該器件的靈敏度可達0.017 kPa-1,響應時間為290 ms。并且該器件可以置于運動的人體部位或衣物上,通過電源轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制、信號采集放大、無線數(shù)據(jù)傳輸(藍牙)模塊等在內(nèi)的無線發(fā)射裝置,將產(chǎn)生的壓電信號通過實時無線傳輸,由定制的手機APP捕捉和還原,從而實現(xiàn)人體運動的無線監(jiān)測。其次,利用靜電紡絲技術(shù)并結(jié)合抽濾方法,制備了一種高度可拉伸、電阻變化小...
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 納米材料
1.1.1 納米材料簡介
1.1.2 一維納米材料
1.2 靜電紡絲
1.2.1 靜電紡絲的起源與發(fā)展
1.2.2 靜電紡絲的裝置和原理
1.2.3 靜電紡絲過程的影響因素
1.2.3.1 聚合物溶液的性質(zhì)
1.2.3.2 靜電紡絲過程參數(shù)
1.2.3.3 靜電紡絲環(huán)境參數(shù)
1.2.4 靜電紡纖維的種類和形貌
1.3 靜電紡絲納米復合材料的應用
1.3.1 傳感器
1.3.2 可拉伸導體
第二章 電紡PVDF/BaTiO3納米線壓電復合纖維及其在人體運動無線監(jiān)測中的應用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試驗原材料和儀器
2.2.2 納米線和紡絲溶液制備
2.2.3 傳感器的制備
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 樣品的基本表征
2.3.2 壓電傳感器的壓電性測試
2.3.3 壓電信號的無線傳輸
2.4 小結(jié)
第三章 基于電紡TPU支架的高導熱多層結(jié)構(gòu)可拉伸電極
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原材料和實驗儀器
3.2.2 氮化硼納米片、紡絲、抽濾和封裝溶液的制備
3.2.3 可拉伸電極的制備
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 樣品的基本表征
3.3.2 可拉伸電極的電學性能測試
3.3.3 可拉伸電極的導熱性能測試
3.4 小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米纖維及其制造方法[J]. 王德誠. 合成纖維工業(yè). 2004(01)
本文編號:3314797
【文章來源】:青島大學山東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 納米材料
1.1.1 納米材料簡介
1.1.2 一維納米材料
1.2 靜電紡絲
1.2.1 靜電紡絲的起源與發(fā)展
1.2.2 靜電紡絲的裝置和原理
1.2.3 靜電紡絲過程的影響因素
1.2.3.1 聚合物溶液的性質(zhì)
1.2.3.2 靜電紡絲過程參數(shù)
1.2.3.3 靜電紡絲環(huán)境參數(shù)
1.2.4 靜電紡纖維的種類和形貌
1.3 靜電紡絲納米復合材料的應用
1.3.1 傳感器
1.3.2 可拉伸導體
第二章 電紡PVDF/BaTiO3納米線壓電復合纖維及其在人體運動無線監(jiān)測中的應用
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 試驗原材料和儀器
2.2.2 納米線和紡絲溶液制備
2.2.3 傳感器的制備
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 樣品的基本表征
2.3.2 壓電傳感器的壓電性測試
2.3.3 壓電信號的無線傳輸
2.4 小結(jié)
第三章 基于電紡TPU支架的高導熱多層結(jié)構(gòu)可拉伸電極
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗原材料和實驗儀器
3.2.2 氮化硼納米片、紡絲、抽濾和封裝溶液的制備
3.2.3 可拉伸電極的制備
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 樣品的基本表征
3.3.2 可拉伸電極的電學性能測試
3.3.3 可拉伸電極的導熱性能測試
3.4 小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米纖維及其制造方法[J]. 王德誠. 合成纖維工業(yè). 2004(01)
本文編號:3314797
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