濕度的變化與人類(lèi)的生活密切相關(guān),濕度的監(jiān)測(cè)在氣象、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、安全工程等領(lǐng)域都有著重要的意義。本文將等離子體技術(shù)與燭灰納米顆粒層結(jié)合,開(kāi)發(fā)了一種新型濕度敏感材料,并在此濕敏材料的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制備了電阻式和QCM式濕度傳感器。本文設(shè)計(jì)的濕度傳感器充分利用等離子體技術(shù)表面活化的優(yōu)點(diǎn)以及燭灰納米顆粒層自身疏松多孔的特點(diǎn),通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索了該濕度傳感器在呼吸頻率監(jiān)測(cè)、皮膚濕度測(cè)試以及非接觸式開(kāi)關(guān)等方向的應(yīng)用前景,證明其有望在可穿戴設(shè)備、個(gè)性醫(yī)療等領(lǐng)域有重要的研究?jī)r(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)親水化燭灰納米顆粒層的制備及其濕敏機(jī)理研究。采用等離子體技術(shù),結(jié)合微納加工工藝制備了親水化燭灰納米顆粒層,并對(duì)燭灰納米顆粒層的形貌、表面基團(tuán)、微觀尺寸、表面浸潤(rùn)性等參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試,最后深入的分析了燭灰納米顆粒層的濕敏機(jī)理。(2)基于親水化燭灰納米顆粒層的濕度傳感器制備與測(cè)試。根據(jù)燭灰納米顆粒層的濕敏特點(diǎn),結(jié)合其吸收水分子后物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律,分別設(shè)計(jì)了基于親水化燭灰納米顆粒層的電阻式和QCM式濕度傳感器。最后搭建了濕度傳感器測(cè)試平臺(tái),對(duì)濕度傳感器的靈敏度、穩(wěn)定性等性能進(jìn)行測(cè)試,并對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 濕度及濕度傳感器簡(jiǎn)介
        1.2.1 濕度及其表示方式
        1.2.2 濕度傳感器的分類(lèi)
    1.3 碳基濕度傳感器研究現(xiàn)狀
        1.3.1 碳基濕度傳感器國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 碳基濕度傳感器國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容
2 濕度傳感器基本原理和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 濕度傳感器的基礎(chǔ)理論
        2.1.1 電阻式濕度傳感器的基礎(chǔ)理論
        2.1.2 QCM式濕度傳感器的基礎(chǔ)理論
    2.2 親水化燭灰納米顆粒層制備工藝
        2.2.1 燭灰納米顆粒層簡(jiǎn)介
        2.2.2 親水化燭灰納米顆粒層制備流程
    2.3 濕度傳感器測(cè)試平臺(tái)搭建
    2.4 材料表征理論分析
        2.4.1 掃描電子顯微鏡分析
        2.4.2 傅里葉變換紅外光譜分析理論
        2.4.3 表面浸潤(rùn)性分析
    2.5 本章小結(jié)
3 基于親水化燭灰納米顆粒層的電阻式濕度傳感器
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
        3.2.2 剛性基底濕度傳感器的制備
        3.2.3 柔性基底濕度傳感器的制備
    3.3 親水化燭灰納米顆粒層表征分析
        3.3.1 掃描電子顯微鏡分析
        3.3.2 傅里葉變換紅外光譜
        3.3.3 浸潤(rùn)性測(cè)試
    3.4 基于親水化燭灰納米顆粒層的電阻式濕度傳感器濕敏性能測(cè)試
        3.4.1 玻璃基底濕度傳感器
        3.4.2 叉指電極式濕度傳感器
        3.4.3 柔性電阻式濕度傳感器
    3.5 理論研究
    3.6 本章總結(jié)
4 基于親水化燭灰納米顆粒層的QCM式濕度傳感器
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 QCM元件的預(yù)處理
        4.2.3 QCM濕敏元件的制作過(guò)程
    4.3 基于親水化燭灰納米顆粒層的QCM式濕度傳感器濕敏特性測(cè)試
    4.4 理論研究
    4.5 本章總結(jié)
5 親水化燭灰納米顆粒濕度傳感器的應(yīng)用
    5.1 呼吸頻率監(jiān)測(cè)
    5.2 皮膚濕度測(cè)試
    5.3 非接觸式開(kāi)關(guān)
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3754970