基于银纳米线的柔性薄膜压力传感器的研究.pdf

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1、＾＾＾ＴＱ１３１．２２１００５８ＫＳＳ＾；论文题目：基于银纳米线的柔性薄膜压力传感＾ｐＪ＾ＳｈＩ—工程観：纺织工程学习方式：鱼日制攻读□在职唆０＾３１—作者姓名：＾＾＾学校导师？１＇驾企业导航—０—完成日期严１１３ｉｉｉ！。＿．－１＿，Ｉ匯ｉＲ＾＾ｌｋ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津工业大学或其他教育机构

2、的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＾＾学位论文作者签名签字日期：年＾月＞日７学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津工业大学可Ｕ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名；三

3、■＾。含签字日期：年月日签字日期：年２月＞日＾学位论女主要创新点一一．、改进，＾氯化铜作为成核控制剂，步多元醇法１＾将制备银纳米线的反应时间从几个小时缩短到３０分钟，成功制备出形貌可控，尺寸均匀，高长径比的银纳米线，并研究了反应温度、成核控制剂、ＰＶＰ分子量、硝酸银与ＰＶＰ的质量比等因素对银纳米线形貌的影响。二、将碳纳米管和自制备的银纳米线惨杂到聚氨醋（ＰＵ）中制备出柔性导电薄，研究了薄膜的力学性能和电学性能，然后膜，将柔性导电薄膜组装成柔性薄膜压力传感器，并研究了压力传感器的灵敏度、重复性、

4、迟滞性等性能指标。Ｉ摘要高长径比的银纳米线因其比表面积大、导电率高、制备工艺简单和易于分散惨杂制备柔性导电薄膜等优点而受到越来越多研究人员的关注。因此，银纳米线能够用作柔性传感器的导电填充材料、柔性太阳能电池电极和超级电容器电极等领域。此外，基于银纳米线的柔性薄膜压力传感器在智能可穿戴领域也呈现出巨大的应用前景。一＞１，氯化铜作为成核控制剂制备出了形貌可本课题采用改进的步多元醇法１＾控、尺寸均匀的高长径比银纳米线，将碳纳米管和自制备的银纳米线惨杂到聚氨－－可见分光醋。采用阳ＳＥＭ、ＥＤ

5、Ｓ、ＸＲＤ、紫外（ＰＵ）中制备出柔性导电薄膜光度计表征了不同反应温度、成核控制剂、聚乙婦化咯晓禍（ＰＶＰ）的分子量、硝酸银与ＰＶＰ的质量比等工艺参数下的银纳米线形貌。随后，利用万能试验机和数字万用电表等仪器表征了柔性薄膜压力传感器的灵敏度、重复性和迟滞性等Ｉ性能。一实验结果盈示，将反应时间缩短到３０分钟，随着反：改进的步多元醇法１±３９ｍｎ增加到３４化８７ｎｍ，，３〇应温度的升高，银纳米线的含量逐渐降低其直径由温度为。长度由１２．３ｕｍ±１．６ｕｍ减少到３．６±０．７ｕｍ，１加Ｃ时，银纳米线的含量最多，

6、长径化景大。成核控制剂为氯化铺时和氯化铁银纳米线的长径比范围分别为反应速度比后普障’反应速７５１〇９和ＩＩ２２，前者的。成核控制剂为氯化铜时［，］［，］４１ＰＶＰ分子量的增加而逐渐增加，导度快且长径比范围为［７１３。溶液粘度随着，］，且长致实验操作难度增大，ＰＶＰ分子量为５８０００时，银纳米线的外观形貌最佳７４ＶＰ的质量比的增加而增加，径比达到了［１１３。银纳米线的产量随着硝酸银与Ｐ，］。，银纳米线的长径比最大，且银纳米颗粒含量最少银纳米线当质量比为１：２时的慘杂改善了导电ＰＵ薄膜的力学性能，渗杂Ｉｗｔ％银纳

7、米线的柔性导电薄膜的力学性能最好，其断裂载荷和断裂伸长率分别为２１９１３．１±２９６．０Ｍ化和了８１．８％４４０．％５ｗｔ％碳纳米管薄膜的断裂载荷和断裂伸长率分别提高．６±１８３，比３９Ｉｗｔ％５ｗｔ％的柔性导电薄膜，其电阻值随着拉力的和．７％；银纳米线含量为和８１７３６３ｘ１０．巧８５ｘ１妒Ｑ。对于柔性薄膜压增大而明显上升，最大值分别为．Ｑ和１－５０ＫＰａ之间力传感器，不同银纳米线含量的传感器呈现出较好的灵，当载荷在０对于压缩循环测试ｌＯｗｔ％的传．００１１１０．６６３１，银纳米线含量为敏度，范固为阳

8、；，］感器，在１０次压缩循环中均表现出良好的重复性；银纳米线含量为ｌＯｗｔ％时，最大迟滞误差最小，仅为化０４８６。该传感器为智能可穿戴设备在监测人体健康数据，如脉搏、血压、呼吸、也跳等方面提供了条件。关键词：多元醇法；银纳