銀納米線柔性壓力傳感器的制備及響應(yīng)特性優(yōu)化研究.pdf

1、近些年，柔性壓力傳感器的應(yīng)用受到越來(lái)越多人的關(guān)注。因?yàn)槿嵝詨毫鞲衅骶哂辛己玫娜釓椥裕沟脗鞲衅骺梢再N附于人體皮膚表面以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的物體表面，另外柔性壓力傳感器的可拉伸性以及感知特性，使其在機(jī)器人、消費(fèi)電子產(chǎn)品、醫(yī)療健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、智能手套、平板顯示、航空航天、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。
　　研究表明，柔性壓力傳感器的設(shè)計(jì)多采用高分子聚合物材料，如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酰亞胺（PI）、聚對(duì)苯二

2、甲酸乙二醇酯（PET）和導(dǎo)電橡膠等，柔性導(dǎo)電材料多采用的是碳納米管、銀納米線、石墨烯等材料。高靈敏度、大面積、柔性及較低的檢出限是柔性壓力傳感器成熟應(yīng)用的關(guān)鍵，因此，研究制備工藝簡(jiǎn)單、成本低廉且具有高靈敏度、快速響應(yīng)時(shí)間的柔性壓力傳感器具有重要的科研及實(shí)際意義。
　　柔性壓力傳感器按照工作原理主要分為壓阻式、電容式和壓電式傳感器，本論文主要研究電容式壓力傳感器。目前基于銀納米線的柔性電容式壓力傳感器主要是從敏感材料的優(yōu)化和柔性襯底

3、的結(jié)構(gòu)上來(lái)提高傳感器的性能。本論文主要以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為傳感器的柔性襯底層，以銀納米線（AgNWs）為傳感器的敏感材料，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為電容式傳感器的中間介電層，并采用層層疊加的方法制備出電容式壓力傳感器，并對(duì)器件結(jié)構(gòu)改進(jìn)優(yōu)化傳感器的性能。本論文主要從以下幾方面開(kāi)展研究：
　　論文改進(jìn)了銀納米線的制備方法，并從保護(hù)劑的相對(duì)分子質(zhì)量、前驅(qū)體AgNO3與保護(hù)劑PVP的摩爾比、金屬鹽濃度、反應(yīng)溫度等幾個(gè)方面研究

4、影響銀納米線生長(zhǎng)的因素，并優(yōu)化各個(gè)影響因素，從而制備純凈、高長(zhǎng)徑比的銀納米線。
　　論文分別采用噴涂法、滴涂法和旋涂法制備銀納米線電極薄膜，分析平面結(jié)構(gòu)傳感器存在的問(wèn)題，并利用磨砂玻璃模板、平面玻璃模板制備出具有不同微納結(jié)構(gòu)的柔性襯底薄膜，將電極薄膜和柔性襯底薄膜封裝成“三明治結(jié)構(gòu)”的電容式壓力傳感器，本論文制備的微納結(jié)構(gòu)襯底的傳感器的靈敏度達(dá)到1.1kPa-1，最小檢出限為1Pa，響應(yīng)時(shí)間小于1s。
　　論文結(jié)合壓力裝置、