本文關(guān)鍵詞：柔性聚合物石墨烯能量轉(zhuǎn)換膜的設(shè)計(jì)與制作

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【摘要】：本文主要設(shè)計(jì)了柔性聚合物石墨烯能量轉(zhuǎn)換膜,開(kāi)發(fā)出了一系列新型的石墨烯基能量轉(zhuǎn)換器件,包括光驅(qū)動(dòng)石墨烯柔性雙層膜、石墨烯光驅(qū)擺動(dòng)機(jī),還探討了石墨烯光驅(qū)擺動(dòng)機(jī)在電能轉(zhuǎn)換的應(yīng)用。論文首先制備了石墨烯/硅橡膠柔性雙層膜,結(jié)構(gòu)和形貌的測(cè)試表明:石墨烯/硅橡膠雙層膜的厚度為微米級(jí),且石墨烯膜層與硅橡膠膜層組裝粘結(jié)得很緊實(shí)。通過(guò)對(duì)雙層膜內(nèi)部應(yīng)力的測(cè)試,升溫條件下體積的變化及彎曲速率、彎曲角度的表征,得到了雙層膜的較優(yōu)尺寸結(jié)構(gòu)。得到了可以受近紅外光、可見(jiàn)光、紫外光和太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)的石墨烯/硅橡膠雙層膜。實(shí)現(xiàn)寬波長(zhǎng)光照下的快速驅(qū)動(dòng),有效地將光能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及合理的光路控制成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯/硅橡膠/石墨烯三層膜懸臂梁在光照下的持續(xù)擺動(dòng),頻率高達(dá)12.5 Hz,研究了三層膜寬度對(duì)擺動(dòng)頻率和擺動(dòng)幅度的影響。在上述石墨烯/硅橡膠雙層膜中添加永磁粒子,制備了可以利用電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的柔性永磁導(dǎo)電石墨烯復(fù)合膜。除此之外,該永磁導(dǎo)電石墨烯復(fù)合膜也可以受近紅外光、紫外光等光源快速驅(qū)動(dòng)及擺動(dòng),將這一系列驅(qū)動(dòng)形式利用起來(lái),實(shí)現(xiàn)了光能-機(jī)械能-電能的連續(xù)轉(zhuǎn)換。
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O613.71;TB383.2

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