基于纤维模板的柔性导电材料制备及其性能研究

来源 :东华大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:kxsaqq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着信息技术和光电产品的飞跃发展,柔性导电材料越来越受到人们的重视与关注,在许多领域具有广阔的应用前景。透明导电氧化物(TCO)性能优异,以其作为无机相的纳米复合柔性导电材料,已成为材料科学领域的一个研究热点。在本文的研究中,采用水热法与模板法,以棉织物为模板,通过简单的“浸渍-干燥”过程,制备得到规则的氧化铟锡导电网络(ITOconductive network, ICN)。将其与聚二甲基硅氧烷(PDMS)树脂基底复合,制备得到ICN/PDMS复合柔性导电材料。通过X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared, FTIR)、自动比表面和空隙度分析仪(Brunauer-Emmett-Teller,BET)、场发射扫描电子显微镜(Field emission scanning electron microscopy, FE-SEM)、低阻抗分析仪、万能材料试验机、紫外可见分光光度计等测试方法对材料进行表征,结果表明:ICN由粒径为20~30nm的ITO纳米晶聚集而成,呈规则导电网络状。在弯曲的状态下,ICN/PDMS复合柔性导电材料的电学性能保持稳定,电导率可达~5 S/m,比添加相同量的普通ITO纳米颗粒/PDMS复合材料电导率提高了近12倍。ICN与普通ITO纳米颗粒的粒径相差不大,最终性能上的差异更可能是两者ITO聚集状态的不同所致。ICN/PDMS复合柔性导电材料的拉伸性能良好,1.7倍于PDMS树脂,而且在紫外-可见光区域具有相对较高的光透过性。采用溶剂热法制备氧化锡锑(ATO)纳米颗粒并使用硅烷偶联剂进行表面改性,然后通过静电纺丝形成ATO导电网络(ATOconductive network, ACN)将其与PDMS树脂复合,制备得到ACN/PDMS复合柔性导电材料。通过XRD、FTIR、FE-SEM、热重分析仪(Thermogravimetric, TG)、低阻抗分析仪、紫外可见分光光度计等测试方法对材料进行表征,结果表明:经过表面改性,ATO纳米颗粒的分散性及沉降稳定性得到明显改善,用于静电纺丝效果良好。在弯曲状态下,ACN/PDMS复合柔性导电材料的电学性能保持稳定,电导率可达~2.6 S/m,在紫外-可见光区域具有相对较高的光透过性。采用溶胶-凝胶法和前驱体静电纺丝技术,制备得到ACN。将其与PDMS树脂复合,制备得到ACN/PDMS复合柔性导电材料。通过XRD、BET、FE-SEM、TG、低阻抗分析仪、光学轮廓仪、紫外可见分光光度计等测试方法对材料进行表征,结果表明:ACN由粒径为30~50nm左右的ATO纳米晶聚集而成。相对于颗粒静电纺制备的ACN,采用前驱体静电纺制备导电网络,其中的ATO纳米颗粒平均粒径更小,整体材料电学性能更好。在弯曲状态下,ACN/PDMS复合柔性导电材料的电学性能保持稳定,电导率可达~3.4 S/m,在紫外-可见光区域具有相对较高的光透过性。本文基于纤维模板所制备的复合导电材料性能优异,将在柔性电子器件、智能纺织品、新型太阳能电池等领域具有广泛的应用可能性。
其他文献
随着石油基非可再生资源的巨大消耗和白色污染的日益严重,制备新型的可生物降解包装材料成为研究的热点。聚乳酸(PLA)是一种新型可生物降解的环境友好型脂肪族聚酯高分子材料,在环境中能被微生物完全分解成二氧化碳和水。但是,氧气、二氧化碳、水蒸气和有机小分子等物质易透过PLA薄膜,从而限制了PLA膜作为包装材料的应用范围。因此,为了提高可生物降解PLA薄膜的阻隔性,本文采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯(TE
随着生物工程技术及材料科学的发展,逆胶束技术在世界范围内受到了广泛的关注。逆胶束(reverse micelle)又称反胶束,其体系是表面活性剂分散于有机介质中自组装形成的纳米尺寸
“三大纪律、八项注意”表面指向军队的纪律建设,实质指向人民群众的根本利益,其根源来自中国共产党的初心.“三大纪律、八项注意”的实行既是革命队伍自我改造,也是共产党人
学位
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着人类工业的不断发展与进步,石油能源的应用量也不断增加,而且在勘探、开发、集输、炼化过程中,因为工艺事故或技术不当,致使石油污染物泄漏至地面、湿地、江海、渔场等,使当地
电热效应是指在绝热条件下通过外加电场改变铁电体的极化强度从而引起其温度变化的现象,这类似于顺磁体的绝热去磁,利用绝热去极化可以降低温度以实现制冷。基于电热效应制冷能