纳米银_石墨烯基柔性导电胶的制备及电学性能研究.pdf

《纳米银_石墨烯基柔性导电胶的制备及电学性能研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：学号：2015210553单位代码：10759石河子大学硕士学位论文纳米银/石墨烯基柔性导电胶的制备及电学性能研究学位申请人马红茹指导教师马彦青副教授申请学位类别工程硕士专业名称化学工程研究领域柔性电子材料所在学院化学化工学院中国·新疆·石河子2018年6月StudiesonthePreparationandElectricalpropertiesofNanosilver/GraphenebasedFlexibleElectricallyConductiveAdhesivesADissertationSubmittedtoShiheziUniversityIn

2、PartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringByMaHongru(ChemicalEngineering)DissertationSupervisor:Prof.MaYanqingJune,2018摘要近年来，随着电子行业的快速发展，柔性电子已成为当前电子产品的重要发展方向，柔性显示屏、柔性传感器、柔性电池等柔性电子产品应运而生。柔性电子产品要求电路以及基板都具有一定的柔性，并且在弯曲、卷曲甚至对折等机械变形过程中，其传输电源与信号的功能几乎不受影响。为了适应柔性电子产品的发展，研究

3、开发出具有高导电性和高稳定性的新型柔性电子连接材料至关重要。为此，本文从改进导电填料出发，开展了如下工作：（1）采用置换反应，用锌粉作为还原剂，硝酸银作为前躯体在室温下成功制得了具有特殊形貌的枝状银。优化了硝酸银与锌的摩尔比、反应溶液体积、硝酸银浓度以及反应时间等影响枝状银形貌的实验参数，确定了枝状银的最佳制备工艺条件。采用SEM、TEM、XRD等检测方法对枝状银形貌结构进行表征。以环氧树脂作为基质、微米银片、枝状银作为导电填料，制备环氧树脂导电胶。结果表明掺杂枝状银的导电胶电阻率可降低至1.74×10-4Ω·cm。（2）以聚氨酯弹性体作为基体树脂，微米银片和枝状银作为导电

4、填料，制备了具有高导电性和高稳定性的柔性导电胶。其电阻率可达到8.28×10-5Ω·cm。在弯曲半径为15mm时弯曲循环200次后，归一化电阻（R/Ro0）为1.23。在扭曲角度为150时扭曲循环150次后，R/R0为1.77。在伸长率为12.5%时拉伸循环100次后，R/R0为10.6。实验结果表明，制得的柔性导电胶在形变时具有良好的导电稳定性。（3）通过改进的Hummers方法合成氧化石墨烯，用锌箔作为还原剂，一步还原硝酸银与氧化石墨烯的混合溶液，成功制得枝状银/还原氧化石墨烯（AgNDs/rGO）复合材料。采用SEM、TEM、XRD、Raman等表征方法对AgNDs/

5、rGO复合材料的形貌及结构进行表征。将AgNDs/rGO复合材料以及微米银片作为导电填料，聚氨酯弹性体作为基体树脂制备柔性导电胶，并对其电学性能进行考查。研究结果表明，AgNDs/rGO复合材料可以有效提高柔性导电胶的导电性能以及发生形变时的导电稳定性。其电阻率可达到6.92×10-5Ω·cm。在弯曲半径为15mm时弯曲循环200次后，归一化电阻（R/Ro0）为1.17。在扭曲角度为150时扭曲循环150次后，R/R0为1.65。在伸长率为12.5%时拉伸循环100次后，R/R0为7.59。此外，制得的柔性导电胶可用于监测人体关节处运动（如：手指、肘部、膝盖的弯曲），实现了

6、柔性复合材料在传感器方面的应用。关键词：枝状银；石墨烯；柔性导电胶；导电性能；导电稳定性IABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentoftheelectronicsindustry,flexibleelectronicshasbecomeanimportantdevelopmentdirectionofelectronicproducts.Flexibleelectronicproductsareincludingsuchasflexibledisplays,flexiblesensors,flexiblebatteriese

7、mergeasthetimesrequire.Flexibleelectronicproductsrequireflexiblecircuitsandsubstrates,andthefunctionsoftransmissionpowerandsignalarealmostunaffectedintheprocessofmechanicaldeformationsuchasbending,curlingorevenfolding.Inordertoadapttothedevelopmentofflexibleel