微縮電子技術(shù)的高速發(fā)展帶動(dòng)新型電子器件朝著小型化、集成化和智能化的方向轉(zhuǎn)變。然而,當(dāng)前主流電子器件的宏觀形式單一且多由傳統(tǒng)剛性電子材料制備而成;不僅與人體工程學(xué)原理相悖,還會(huì)降低其電子功能穩(wěn)定性。新興電子織物材料通過(guò)整合紡織品基材的固有性質(zhì)（例如輕質(zhì)、柔軟、透氣、舒適和耐久等）和微納米電子材料的特有功能（例如導(dǎo)電、介電和傳感等）來(lái)兼顧可穿戴器件的服用性能和電子功能。但是,當(dāng)前電子織物材料的功能性和耐久性還不能進(jìn)行有效地統(tǒng)一,主要原因有:1)由于微納米電子材料與織物基材的尺寸和材質(zhì)不同,通過(guò)現(xiàn)有的制備工藝不能有效地整合二者的優(yōu)勢(shì);2)基于電子功能層與織物基材之間復(fù)合而成的柔性電子器件存在層間楊氏模量不匹配的問(wèn)題,在長(zhǎng)期的使用中易出現(xiàn)斷裂甚至界面分離的現(xiàn)象;3)采用結(jié)構(gòu)一體化制備而成的敏感纖維材料由于其物理形態(tài)或化學(xué)結(jié)構(gòu)易受環(huán)境因素的影響,使電子織物的功能穩(wěn)定性下降。鑒于此,本論文基于剛性電子材料柔性化策略,借助絲網(wǎng)印刷、靜電紡絲以及微結(jié)構(gòu)形貌構(gòu)筑和表面化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)保留和提高電子織物材料的服用性能與導(dǎo)電、壓力傳感和電化學(xué)傳感功能,以實(shí)現(xiàn)不同尺寸/材質(zhì)的結(jié)構(gòu)、器件和系統(tǒng)的跨尺度制造并為未來(lái)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究意義
    1.2 柔性電子材料
        1.2.1 金屬納米材料
        1.2.2 導(dǎo)電聚合物
        1.2.3 離子液體
        1.2.4 聚離子液體
        1.2.5 織物電極
    1.3 電子織物材料的制備方法
        1.3.1 涂層和印刷
        1.3.2 紡絲技術(shù)
        1.3.3 貼附和嵌入
    1.4 柔性傳感器的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.4.1 織物基柔性傳感器
        1.4.2 柔性印刷電路中的微結(jié)構(gòu)
        1.4.3 柔性電子材料中的屈曲結(jié)構(gòu)
        1.4.4 柔性壓力傳感器中的微納米結(jié)構(gòu)
        1.4.5 柔性電化學(xué)傳感器中的微結(jié)構(gòu)
    1.5 課題的研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 課題的研究目標(biāo)
        1.5.2 課題的研究?jī)?nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
    參考文獻(xiàn)
第二章 低溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電墨水的制備及其在織物表面印刷電路中的應(yīng)用研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 銀納米顆粒的制備
        2.2.3 導(dǎo)電墨水的制備
        2.2.4 柔性印刷電路的制備
        2.2.5 結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 銀納米顆粒的表征
        2.3.2 導(dǎo)電墨水的低溫?zé)Y(jié)行為調(diào)控
        2.3.3 聚苯胺(PANI)對(duì)導(dǎo)電墨水的應(yīng)用性能影響
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 微尺度導(dǎo)電褶皺的構(gòu)建及其在壓力傳感織物中的應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 導(dǎo)電膠的制備
        3.2.3 滌綸織物表面導(dǎo)電圖案的制備
        3.2.4 壓力傳感滌綸織物的組裝
        3.2.5 結(jié)構(gòu)表征和性能測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.0 銀納米顆粒的結(jié)構(gòu)表征
        3.3.1 導(dǎo)電膠的性能研究
        3.3.2 印刷圖案的形態(tài)分析
        3.3.3 導(dǎo)電褶皺的形成機(jī)理分析
        3.3.4 印刷圖案的導(dǎo)電性能研究
        3.3.5 壓力傳感織物的應(yīng)用性能測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 聚離子液體介電納米纖維膜的制備及其壓力傳感性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 離子液體和聚離子液體的合成
        4.2.3 聚離子液體納米纖維膜的制備
        4.2.4 可穿戴壓力傳感織物的制備
        4.2.5 壓力傳感織物的電容與外界壓力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式推導(dǎo)
        4.2.6 壓力傳感織物的彎曲角度與弦長(zhǎng)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式推導(dǎo)
        4.2.7 結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 聚離子液體的結(jié)構(gòu)表征
        4.3.2 [PBVIm][Br]基微米纖維膜的性能研究
        4.3.3 [PBVIm][TFSI]基混紡納米纖維膜的結(jié)構(gòu)與性能分析
        4.3.4 聚離子液體混紡納米纖維膜的電學(xué)性能研究
        4.3.5 全織物壓力傳感器的壓力響應(yīng)性能測(cè)試
        4.3.6 全織物壓力傳感器的彎曲響應(yīng)性能測(cè)試
        4.3.7 全織物壓力傳感器在監(jiān)測(cè)人體生理信號(hào)中的應(yīng)用研究
        4.3.8 全織物壓力傳感器的抗干擾性能分析
        4.3.9 全織物壓力傳感陣列對(duì)二維平面壓力的響應(yīng)測(cè)試
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 聚離子液體納米纖維修飾電極的制備及其電化學(xué)傳感性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 聚離子液體納米纖維膜的表面氨基化
        5.2.3 修飾電極的制備和電化學(xué)甲醛傳感器的構(gòu)建
        5.2.4 電化學(xué)甲醛傳感器在真實(shí)水樣的檢測(cè)應(yīng)用
        5.2.5 理論模擬計(jì)算
        5.2.6 結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 PILNM的化學(xué)結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2 PILNM的微觀形貌分析
        5.3.3 PILNM的表面元素分析
        5.3.4 PILNM的電化學(xué)性能研究
        5.3.5 PILNM與甲醛反應(yīng)前后的形貌變化
        5.3.6 PILNM與甲醛反應(yīng)前后的化學(xué)結(jié)構(gòu)變化
        5.3.7 PILNM與甲醛反應(yīng)前后的電化學(xué)性能研究
        5.3.8 PILNM與甲醛反應(yīng)前后的電化學(xué)性能變化機(jī)理分析
        5.3.9 PILNM在真實(shí)水樣中的甲醛檢測(cè)應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 全文總結(jié)
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果目錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米粒子的熔點(diǎn)與粒徑的關(guān)系[J]. 瞿金蓉,胡明安,陳敬中,韓煒.  地球科學(xué). 2005(02)

博士論文
[1]納米銀漿低溫快速燒結(jié)機(jī)理及其接頭性能研究[D]. 王帥.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]電紡微/納米纖維修飾電極在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用研究[D]. 曹菲.東北師范大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3661113