基于皺紋模板的Ag基柔性復(fù)合材料的可控制備及其導(dǎo)電性.pdf

1、近年來,柔性電子設(shè)備在機器人皮膚、可穿戴設(shè)備所配備的顯示器和太陽能電池等領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。其中包括連接線、薄膜和電路在內(nèi)的柔性電器件的可控制備是柔性電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵。目前,柔性電極材料面臨的主要問題是平衡其機械伸展性能(伸展率＞1％)和導(dǎo)電性能。本論文引入一種在皺紋模板上無電沉積銀膜來制備柔性電極的新方法,即以聚二甲基硅氧烷(PDMS)皺紋模板為基底,通過銀的無電沉積在該基底表面形成一層均勻銀膜,制備出表面具有皺紋形貌的Ag/PD

2、MS導(dǎo)電復(fù)合材料。該方案所需原料易得,操作工藝簡單,且所制備的柔性電極材料在拉伸過程中仍保持良好的導(dǎo)電性。
　　本論文首先考察了PDMS皺紋模板的預(yù)拉伸率對所制備樣品在拉伸過程中表面形貌和電阻值的影響。結(jié)果表明:當(dāng)樣品受到較小拉伸率時,表面銀層可以通過皺紋形貌的舒展吸收大部分應(yīng)變,使樣品的電學(xué)性能保持穩(wěn)定;當(dāng)樣品受到超過其預(yù)拉伸率的拉伸時,表面銀層開裂嚴(yán)重導(dǎo)致電阻值急劇升高。
　　其次,本文對銀的無電沉積溫度和沉積時間對樣品

3、導(dǎo)電性能的影響進(jìn)行了探索。在無電沉積反應(yīng)過程中,隨著沉積時間增加,PDMS皺紋模板表層所沉積的銀納米顆粒半徑增大且顆粒間的間距減小,同時沉積銀層厚度不斷增加,導(dǎo)致樣品的電阻不斷減小但電學(xué)穩(wěn)定性也逐漸降低。另一方面,在提高無電沉積反應(yīng)溫度的情況下,隨著無電沉積反應(yīng)速率的加快,樣品表面銀膜更加致密。同時沉積時間對樣品電學(xué)性能的影響愈加明顯。通過對實驗條件的探索最終得到無電沉積的適當(dāng)條件,在60℃下進(jìn)行無電沉積5min,所制備的樣品電學(xué)性能最