水凝膠擁有良好的柔韌性以及生物相容性等特點,近年將其作為柔性電子基底材料的研究不斷涌現(xiàn)。但是關于水凝膠中導熱的研究還十分匱乏。隨著基于水凝膠的電子電路的功能不斷復雜、功耗不斷升高,水凝膠中的散熱問題可能會成為制約其進一步應用的一個關鍵因素。為了應對這一問題,本文使用諧波法對水凝膠等材料的熱導率進行了實驗測量研究。首先本文以聚丙烯酰胺水凝膠為例研究了交聯(lián)度、含水量以及溫度對水凝膠熱導率的影響。研究發(fā)現(xiàn)水凝膠的熱導率隨交聯(lián)劑的增加而先增加后減少。其原因是交聯(lián)度對水凝膠的導熱存在相互競爭的兩個作用:增加導熱通道和增加聲子散射。另外,水分可以視作水凝膠聚合物網(wǎng)絡中的填料。當含水量從23增加到88 wt%時,水凝膠的熱導率增加了約40%。而水凝膠的熱導率在25到40℃范圍內(nèi)對溫度不敏感。為了研究提高水凝膠熱導率的方法,本文以聚乙烯醇水凝膠為例研究了拉伸和摻雜高導熱填料對水凝膠熱導率的影響。研究發(fā)現(xiàn)在應變?yōu)?到200%范圍內(nèi),水凝膠的熱導率對拉伸不敏感。氮化硼納米片的填充量為1到5 wt%時,水凝膠的熱導率沒有明顯變化。這說明傳統(tǒng)用于提高聚合物材料熱導率的方法對水凝膠材料的有效性需要更多的研究。進一...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1柔性電子示意圖

1緒論1.1研究背景與意義電子器件集成度的不斷提高一方面帶來了更快、更便宜、更強勁的電子產(chǎn)品，但同時也帶來了更加嚴峻的散熱問題[1]。而散熱的好壞直接影響到電子器件的性能、壽命以及可靠性[2]。在過去的半個世紀里，集成電路一直追隨著摩爾定律的預言，即集成電路上的晶體管的數(shù)目每....

圖1.2水凝膠柔性電子器件

膠柔性電子器件。（a）水凝膠觸摸屏[23]；（b）水凝膠電子魚[24]；（子電路[25]；（d）可吞咽的水凝膠電子器件[26]。良好的力學性能和生物相容性等特點，近年來以水凝膠作為也受到不少的關注[27-29]。水凝膠是一種在交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡中狀材料，其含水量往往高達80%以上，....

圖2.1無限大模型示意圖

中科技大學碩士學位論熱學公式出發(fā)建立待測材料熱物性與測量位置處溫會包含待測材料的熱學性質(zhì)作為待定參數(shù)。通過將模型中進行計算，待測材料的熱學性質(zhì)就可以被確波法的實驗測量部分是相似的，但傳熱模型部分則這兩個部分來具體介紹諧波法這一熱導率測量方法種不同的導熱模型，它....

圖2.2諧波法實驗測量裝置

圖2.2諧波法實驗測量裝置。（a）諧波法測量裝置示意圖；（b）諧波法測量裝置實物圖如上所述，實驗測量數(shù)據(jù)已經(jīng)被得到了，接下來本文將要通過傳熱定理推導來得到導熱模型。這個模型將材料的熱物性和溫升聯(lián)系起來，于是就可以通過實驗數(shù)據(jù)得到待測材料的熱物性。下面一節(jié)將具體介紹兩種常用的導....

本文編號：4017868