一、电阻式与电容式纳米钛酸钡湿敏元件性能分析(论文文献综述)
秦婧[1](2021)在《基于有机无机复合薄膜的电容式柔性传感器设计及应用研究》文中研究指明电子皮肤目前已被广泛应用于人工智能、可穿戴设备和智能机器人等领域,其使用数量及发展前景都十分可观。作为电子皮肤的重要组成部分,电容式传感器受到越来越多的关注。将柔性聚合物材料应用于传感器的介电层或衬底,可以改善早期传感器材质较硬导致无法承受较大变形的问题。但是作为传感器的有效功能层,聚合物材料较低的介电常数导致电容式传感器的信噪比低,容易受到外界干扰,限制其应用范围。针对目前大多数电容式传感器难以承受较大的应变且容易受到外界干扰等问题,提出了基于有机-无机复合薄膜的柔性电容式传感器的策略。本论文主要研究内容如下:(1)以丙烯酸酯共聚物作为介电层薄膜,选用了碳酯、银@铜粉、瓦克商用电极和碳纳米管(SWCNTs)几种典型的柔性电极制备传感器件。研究对比了不同电极对电容式传感器感应范围、线性度以及信噪比的影响。综合分析,采用碳纳米管电极制备的柔性传感器具有良好的稳定性。(2)通过高介电钛酸钡(BT)纳米颗粒与丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物[p(BA-GMA)]进行复合来提升材料的介电常数,从而提高传感器的信噪比。系统研究了 BT纳米颗粒的含量对BT/p(BA-GMA)复合薄膜传感性能的影响。通过分析测试BT/p(BA-GMA)复合材料薄膜基传感器的传感范围、对应的电容变化、信噪比以及线性度等,制备出了高信噪比、大拉伸变形的柔性传感器。(3)采用BT/p(BA-GMA)复合薄膜作为介电层,SWCNTs作为电极层制备传感器件,进行手指、胳膊等关节弯折传感测量,微小重物的监测以及无接触测量,结果证明该柔性传感器具有很好的线性输出稳定性,能够适用于电子皮肤等复杂表面的实时动态测量。
贾砾[2](2021)在《柔性温湿度传感器的制备及特性研究》文中提出温度与湿度是自然界中意义重大的两个物理量,对它们的测量自然也是十分重要的。温湿度传感器在工业农业生产、气象学、医学等领域中已经投入大量应用。近年来,物联网技术在逐渐兴起,电子设备也正朝着可弯曲折叠的趋势发展,传统的温湿度传感器的在柔性化方面开始投入研究。本论文制备了基于石墨烯/碳纳米管的电阻式柔性温度传感器与基于聚酰亚胺(PI)的电容式柔性湿度传感器。对传感器的敏感材料进行了表征分析,并对传感器的性能进行了测试与研究。本论文的主要研究内容具体如下:1.本文采用气喷法在聚酰亚胺(PI)柔性基底上制备了石墨烯/碳纳米管温敏薄膜,将薄膜进行退火、封装。使用扫描电子显微镜、能谱仪和拉曼光谱对温敏薄膜进行了表征分析,表征结果显示:薄膜由导电性能良好的碳系材料组成。薄膜上存在许多褶皱,经过退火褶皱明显被减少。对制得的传感器进行性能测试,结果显示:传感器具有良好的线性度,随着测试次数的增多传感器也显现出良好的重复性。碳系材料薄膜会对湿度敏感,测试发现经过封装后电阻值不再受环境湿度的影响,封装可靠。此外,对传感器多次弯曲后,温敏性能几乎不受反复弯曲的影响。测试结果说明该传感器除了拥有基本的温度传感性能外,还具备良好的可弯曲性。2.本文采用旋涂法和酰亚胺化工艺,将聚酰胺酸(PAA)溶液制备成为聚酰亚胺(PI)湿敏薄膜,并于制得的PI膜上印刷了导电银胶作为电极,得到了叉指电极电容和平行板电容这两种形式的湿敏器件。使用傅立叶变化红外光谱对PAA和经不同热处理温度得到的PI进行表征分析,表征结果显示:PAA热处理的温度越高,酰亚胺化的程度就越高。本文选择了平行板电容式结构的湿度传感器进行后续研究,测试结果显示PI柔性湿度传感器拥有良好的线性度与重复性,湿滞较小。对传感器多次弯曲后,传感器仍显现出良好的湿敏特性,说明该传感器具有良好的可弯曲性。本文进一步采用喷涂法在PI湿敏薄膜表面喷涂氧化石墨烯(GO)溶液制备成为PI/GO复合薄膜。对复合薄膜使用扫描电子显微镜进行表征分析,表征结果显示:GO可以通过喷涂法均匀附着在PI表面,而浸泡法无法得到均匀的GO层。在对基于PI/GO的柔性湿度传感器进行测试后,发现GO的引入可提升湿度传感器的湿度响应,但湿滞较纯PI柔性湿度传感器有所增大。
朱苗苗[3](2021)在《纤维基柔性自供能电子皮肤的结构设计及其传感性能研究》文中指出生物皮肤具有丰富的传感器网络,可以灵敏的感知外界的压力、温度等变化。受生物皮肤启发,电子皮肤作为一种新型的可穿戴系统具有仿皮肤触觉传感功能,这使其在多个领域具有广阔的应用前景,如人工假肢、智能机器人、可穿戴设备、健康监测。考虑到电子皮肤的实际应用性,除了传感性能外,它还必须具有良好的柔性、可拉伸性、轻量化等基本性能。纤维和织物材料作为人体的第二“皮肤”与皮肤贴附性较好,具有柔软、透气、轻薄等独特优势,将其与可穿戴技术结合解决电子皮肤难以集成、不透气等问题具有重要意义。此外,可穿戴传感系统对电池的依赖在一定程度上制约了其向柔性化、微型化、轻量化的方向发展。而基于压电效应和摩擦电效应的自供能电子皮肤可以将机械能转换成电能,在实现自供电的同时实现压力传感,因此成为当下的研究热点之一。目前,纤维基自供能电子皮肤的多功能化、传感灵敏性和稳定性有待进一步提高。深入开展纤维基自供能智能电子皮肤的研究为提高电子皮肤实际应用性能和拓宽电子皮肤应用领域奠定了基础。本文致力于纤维基压电式和摩擦电式电子皮肤性能的进一步提升,立足于纳米纤维在材料结构和性能上的显着优势,在无极化后处理、等离子体刻蚀等复杂的制备工艺下,通过结构设计进一步提高了压电纤维和摩擦电传感层的传感性能,并进一步通过对器件的结构设计和材料的合成制备,开发了具有多传感模式和多功能的智能纤维基自供能电子皮肤。具体研究内容如下:1.利用同轴静电纺技术设计并制备具有核壳结构的压电纳米纤维,重点考察了石墨烯(GO)和钛酸钡(BTO)含量对聚偏氟乙烯(PVDF)杂化纤维β相含量、纤维形貌、压电性能、力学性能的影响,并将其与导电织物和超薄聚氨酯薄膜进行复合制备得到了形状高度自适应的纤维基压电式电子皮肤,探究了其灵敏度、耐久性等传感性能,分析了其对不同部位关节弯曲程度和运动频率的传感性能,进一步将其扩展成电子皮肤传感阵列后,考察了其实时触觉映射、识别不同物体形状和轮廓的能力。2.以玫瑰花为模板,通过模板牺牲法制备了微结构比玫瑰花瓣更加均匀的电负性传感层,探索了聚乙烯醇(PVA)中间模板对玫瑰花花瓣微结构的调节作用,利用静电纺技术和过滤沉积法制备了纤维基透明表皮电极,深入研究了PVDF纤维膜骨架的厚度和银纳米线(Ag NWs)的含量对纤维基柔性电极透明度和导电性的影响规律,并将其与所制备的传感层和抗菌性基底复合得到了一体化的透明抗菌型摩擦电式纤维基电子皮肤,考察了摩擦电传感层结构对输出信号的影响,并系统地研究了其灵敏度、耐久性、稳定性、抗菌性等性能。3.以荷叶为模板采用涂布法制备了多孔结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)摩擦电传感层,分析了多孔结构对摩擦电式传感器传感性能的影响,并利用静电纺丝一步法制备了压电性能增强的柔性PVDF复合压电传感层,系统地研究了不同碳纳米管(MWCNTs)含量对纤维压电性能的影响,通过结构设计制备了压电-摩擦电混合式自供能电子皮肤,考察了其灵敏度、耐久性、稳定性等性能,分析了混合式电子皮肤对不同模式外力的传感性能,验证了其在呼吸监测、头部运动传感、语音识别、脉搏生理信号监测等领域的实际应用。4.设计并制备了具有全纤维结构的透气性可拉伸电子皮肤,其中以电负性PVDF纳米纤维膜作为传感层,SiO2纳米颗粒掺杂的碳纳米纤维膜作为柔性电极,弹性聚氨酯(PU)纳米纤维膜作为可拉伸基底,考察了PVDF纳米纤维和PU纳米纤维膜的疏水性能、力学性能,研究了柔性碳纳米纤维电极的电阻率和柔韧性,重点分析了全纤维电子皮肤的灵敏度、耐久性、可拉伸性能、热湿舒适性能,并研究了其电输出性能以及在不同弯曲表面的实际应用性能。5.利用脲基分子间氢键的超分子作用和聚电解质间的静电作用,制备得到了具有核壳结构的本征自愈合纤维,重点研究了壳部不同组装层数对本征自愈合纤维结构稳定性的影响规律,分别考察了自愈合纤维膜在有水和无水情况下的强力愈合效率和伸长率愈合效率,并通过对其表面化学结构的调节进一步将自愈合纤维进行复合得到全纤维温度可视化自愈合电子皮肤,分析了其透气性、灵敏度、耐久性、稳定性,研究了其在自愈合和拉伸后的传感性能,并进一步将其扩展成传感阵列,考察了其多点同步传感性能、温度可视化响应性能。
孟维丹,王娇娜,邓慧杰,李秀艳,赵晓萌[4](2020)在《电纺纳米纤维材料在湿度传感器领域的研究进展》文中研究说明静电纺纳米纤维(NF)材料应用于湿度传感器,已成为该领域的研究热点之一。静电纺丝技术制备的纳米纤维材料具有比表面积大、孔隙率高、微观结构可控等优点,在提高湿度传感器的相对稳定性、灵敏性等重要性能方面表现出一定的优越性。主要综述了静电纺纳米纤维材料应用于电阻式和电容式湿度传感器的近期研究进展。
汪慧[5](2020)在《纳米钛酸(锶)钡的制备及光催化和湿敏性能研究》文中研究说明钛酸锶钡Ba1-xSrxTiO3(简称BST)具有典型的钙钛矿结构,由于其具有优秀的介电性能、低的介电损耗、高的介电常数和良好的热稳定性,尤其是其介电和光学性能可随锶的含量0~1范围内的变化而连续调节,使其在电子元件的应用领域里具有优势[1-2]。本论文的主要研究内容如下:首先,采用水热法制备纳米钛酸锶钡粉体材料,研究水热制备条件:如前驱物中钡锶钛的摩尔比、前驱物的整体浓度、KOH浓度、乙醇溶剂等对纳米钛酸锶钡生长的影响。结果表明:水热反应前驱物的摩尔比对产物的纯度有关键影响,钡锶钛的比例为2:1:2和2:3:2都能得到较为纯净的钛酸锶钡纳米颗粒。增加水热前驱体的浓度有利于纯相Ba1-xSrxTiO3的生成。KOH浓度过高容易造成相偏析,2 M/L是合适的浓度。前驱物中钡锶钛的比例为2:3:2,以纯水为溶剂可制备出高锶含量的钛酸锶钡纳米空心球颗粒,乙醇作为溶剂不利于制备空心球纳米颗粒,能制备钛酸锶钡纳米片。用制备钛酸锶钡的水热条件制备出的纯相钛酸钡(BT)和钛酸锶(ST)颗粒大,团聚现象严重,说明掺杂可以减小颗粒尺寸,改善粉体分散性。其次,将所制备的纳米钛酸锶钡应用于光催化降解亚甲基蓝。实验结果表明:钛酸锶钡催化剂降解亚甲基蓝的催化效果优于纯相的钛酸钡、钛酸锶,性能最佳,样品Ba0.11Sr0.89TiO3由于具有空心球结构,其催化降解性能与纯相钛酸锶相近;样品Ba0.11Sr0.89TiO3和P25混合,具有协同效应,形成三级水闸型的能带结构,光催化性能进一步提升,优于单一组分的P25或Ba0.11Sr0.89TiO3。水热过程中加入表面活性剂PEG,对钛酸锶钡的颗粒尺寸减小有促进作用,有效提升其催化性能。添加PEG对BST(2:1:2)样品的性能改进相比于对BST(2:3:2)样品的改进要明显;水热过程中加入表面活性剂PVP,同样可以减小BST(2:1:2)样品中Ba1-xSrxTiO3的晶粒尺寸,大幅提升催化剂的降解效率。对于BST(2:3:2)样品增大了晶粒尺寸,抑制了空心球的生长,催化性能有所降低。相对于BST(2:3:2)样品,添加表面活性剂PEG、PVP对BST(2:1:2)样品的性能改善影响更大。Sr2+在钛酸锶钡中的浓度、晶粒尺寸、空心球结构,以及催化剂在溶液中的分散性共同决定了催化剂良好的催化性能。最后,将水热法制备的钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶纳米颗粒,经过压片,先排胶,后退火制备成片状材料,制备电极和进行湿敏测试。研究粉体成分、退火和电极厚度对样品的湿敏性能的影响。实验结果发现:600°C和700°C退火的纯相钛酸钡和钛酸锶在高湿度环境均具备良好的湿敏性能,700°C退火的钛酸钡样品具有更高的灵敏度和更长的回复时间。对于BST(2:1:2)样品,600℃退火后具有更短的平均响应和回复时间,分别是1163s和904s。它的灵敏度在不同湿度下也具有更好的区分度,是综合性能较好的样品,600℃是更为合适的退火温度。BST(2:1:2)为较为合适的钡锶钛比例,所制备的器件检测范围、灵敏度、响应时间和回复时间综合性能更优。适量锶掺杂可以有效改善钛酸锶钡的性能,但是过量掺杂反而会降低灵敏度和延长响应回复时间比如BST(2:3:2)样品,掺杂后的钛酸锶钡初始电阻降低一个数量级,在湿敏测试过程中响应更加稳定。增加电极厚度可以改善电极Pt与样品的接触,能减少噪声干扰,湿敏测试曲线变得更加平滑,样品的初始电阻有所降低。湿敏测试过程中器件的回复电阻和初始电阻相差不大,有利于消除湿滞现象。但是对样品的灵敏度、响应时间和回复时间这些本征性能影响不大。钛酸锶钡应用于湿敏器件呈现高的灵敏度,但是响应和回复时间还有待进一步完善,后期可通过优化器件结构和继续完善材料性能来改进。
郝耿谦[6](2019)在《柔性钛酸锶钡薄膜制备及其电卡制冷和湿度传感器件》文中研究说明柔性电子技术是当今时代人工智能、大数据和物联网以及微电子器件小型集成化背景下又一大新的器件发展方向,新一轮的柔性电子革命已然到来。基于柔性电子技术的柔性能量收集器、柔性显示屏、柔性传感器可望应用于能源、医疗、通信等领域。目前柔性压电铁电功能器件核心功能元件——压电铁电材料现今以含铅材料为主,对自然环境和身体安全有大的破坏。本文即采用无铅铁电材料钛酸锶钡(Ba0.67Sr0.33TiO3,BST)制备柔性电卡制冷和湿度传感器,面向生产生活中亟需解决的散热问题和不可或缺的湿度检测,提供高效绿色的解决方案。利用溶胶凝胶法在准二维柔性衬底云母(Mica)上制备BST薄膜作为器件功能层,主要研究了BST薄膜最佳退火温度和退火方式,并对其形貌结构进行了充分分析。其中二次退火致密、低漏电流的BST薄膜制备Mica/LNO/BST/Pt结构的柔性电卡制冷器件,一次退火多孔BST薄膜制备Mica/BST/IDEs(叉指电极,Interdigital Electrodes,简写为IDEs)构型的柔性湿度传感器件。制备的柔性电卡制冷器件弯曲状态下600 kV/cm电场下最大电卡值ΔT=2.8 K,ΔS=4.8 J K-1 kg-1,可实现5000次左右的弯曲仍保持性能不变。柔性湿度传感器适用于高湿环境湿度(5585%RH)检测,电容变化皆适用于水平和弯曲状态下湿度检测,阻抗变化只适用于水平状态湿度检测。弯曲时的响应恢复时间分别为12 s和13 s,可实现20000次的弯曲保持性能不变。综上所述,本论文系统地研究了无铅铁电薄膜的直接制备并探索了其在柔性电卡制冷、柔性湿度传感方面的应用,为生产生活中的特殊环境散热和湿度监测两大问题提供了有价值的解决方案,促进了柔性电子的学科内涵和应用外延。
付晓娜[7](2018)在《基于纳米硅孔柱阵列的SnO2-TiO2复合薄膜的制备及性能研究》文中研究说明纳米硅孔柱阵列(Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA)特殊的微米/纳米双重结构大大的增加了Si-NPA的比表面积,Si-NPA上排布着大量整齐有序的硅柱,硅柱顶端为纳米孔隙,这样的双重结构更加有利于水分子吸附在Si-NPA表面。硅柱之间的间隙可以作为水蒸气的传输通道,加快了湿敏器件的响应时间。TiO2和SnO2的水蒸气吸附性好、稳定性高,是作为湿度敏感材料的首要选择。本文将TiO2、SnO2和Si-NPA相结合形成新型材料,并研究该新型复合材料的湿度敏感性能。本文采用水热腐蚀的方法制备纳米硅孔柱阵列,当硝酸铁的浓度为0.04mol/L,氢氟酸的浓度为13.33mol/L时,将填充度为80%的水热釜置于140℃的电热鼓风干燥箱中腐蚀1h,可制备出硅柱均匀有序的Si-NPA。采用溶胶-凝胶法制备SnO2-TiO2湿度敏感薄膜。测试结果表明,SnO2-Ti O2/Si-NPA湿敏元件具有很好的湿度敏感特性,制备的敏感元件适合用作中高湿度范围湿度检测传感器。在6%RH-98%RH的湿度测试范围内,在100Hz、500Hz、1kHz、40kHz、80kHz、120kHz、160kHz和200kHz的测试频率下对样品SnO2-Ti O2/Si-NPA进行湿敏性能测试,结果表明当测试频率为1kHz时,样品SnO2-TiO2/Si-NPA的电容值变化最明显,其中样品SnO20.25-TiO20.75/Si-NPA的电容变化最大,为两个数量级,其他比例复合的SnO2-TiO2/Si-NPA样品电容值变化均为一个数量级。1kHz的测试条件下,SnO20.25-TiO20.75/Si-NPA湿敏响应和恢复时间分别为3s和2s,中高湿度范围湿度内的灵敏度最高,为4352.65%,湿滞为16.98%,样品电容响应重复性略差。
马梦姝[8](2017)在《基于纳米硅孔柱阵列的二氧化锡薄膜湿度传感器设计》文中指出本文使用传统工艺将两种纳米材料结合在一起,制备出一种创新性复合材料。纳米硅孔柱阵列(Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA)具有特殊的微米/纳米双重结构。其表面上形成的大量排序规则的孔柱,易于水分子的吸附。孔柱间间隙使传输水蒸气更通畅,可加快响应时间。其独特的结构和物理特性正是制备硅基半导体纳米传感器衬底材料的理想选择。SnO2是常见的湿敏材料,具有良好的吸附性、稳定性。SnO2是常见的湿敏材料。因此将二氧化锡与纳米硅孔柱阵列相结合可达到提升湿敏特性的目的。采取溶胶-凝胶法和阳极氧化法制备的SnO2/Si-NPA湿敏元件都表现出良好的湿敏特性,相对湿度增长,则电容值也相应增长。溶胶-凝胶法元件特点是灵敏度高,但湿滞较大。1kHz下,灵敏度高达2349.3%。湿滞最大值为62.3%。溶胶-凝胶法元件在68%RH-100%RH范围内电容值变化幅度大,适合用于高湿范围内检测湿度。响应时间约为252s,恢复时间约为148s。阳极氧化法元件特点是响应速度快,湿滞较小。响应时间约为108s,恢复时间约为45s。湿滞最大值为12.5%。灵敏度达到一般湿度传感器标准,1kHz下,达到491.9%。阳极氧化法元件在23%RH-75%RH范围内电容值变化幅度大,适合用于作中湿范围内检测湿度。归纳总结为阳极氧化法制备的SnO2/Si-NPA湿敏特性比溶胶-凝胶法制备的SnO2/Si-NPA优越。
王孝弟[9](2017)在《石墨烯量子点基复合湿敏膜的制备与特性研究》文中指出湿度作为环境监测中的重要物理参数,其实时监测在气象勘探、工业制造、农业种植、智能家居等方面都有着重要的意义。开发并制备高性能湿敏薄膜与湿度传感器是实现高精度、实时湿度监测重要前提。随着材料科学的发展,许多新型材料受到了科研人员的广泛关注。其中,石墨烯量子点作为新型零维材料,在保持了石墨烯众多优良特性的同时,具有量子限域效应和边界效应,其重要衍生物氧化石墨烯量子点通过在表面修饰大量的亲水含氧官能团使其成为一种高性能的湿敏材料。本文以石英晶体微天平(QCM)为传感器件,制备了聚合物/氧化石墨烯量子点和金属氧化物/氧化石墨烯量子点复合膜QCM湿度传感器,并对复合敏感薄膜进行了分析表征及湿敏性能测试,对并对其湿敏机理进行分析与模型建立。论文主要内容如下:1、采用气喷工艺QCM器件电极表面制备了聚乙烯亚胺/氧化石墨烯量子点(PEI/GOQDs)和聚乙烯醇/氧化石墨烯量子点(PVA/GOQDs)复合湿敏薄膜。测试表征并对比分析了PEI与GOQD混合复合、分层复合膜相较单一材料薄膜相比的湿敏特性。测试结果表明,PEI/GOQDs分层湿敏膜的灵敏度为16.59Hz/%RH,湿滞为2.88%RH,最小响应时间2s,最小恢复时间2s,具有良好的湿敏特性。通过透射电镜、傅立叶变换红外光谱等表征方法对复合薄膜进行表征,结果表明PEI与GOQDs间存在酰胺反应键合作用。结合湿敏测试与表征结果。提出了在低湿、中湿、高湿环境下的PEI/GOQDs分层薄膜QCM湿度传感器的湿敏机理,分析了湿滞产生原因。此外,本论文初步探讨了不同体积配比PVA/GOQDs复合薄膜QCM湿度传感器的湿敏特性,结果表明当PVA与GOQDs体积比为1:1时在97.3%相对湿度下具有最优响应1683Hz,其灵敏度为17.92 Hz/%RH,湿滞为2.416667%RH。由红外光谱证明了PVA与GOQDs存在酯化反应,并提出湿敏机理、分析湿滞产生原因。2、采用气喷工艺在QCM器件电极表面沉积氧化锌(ZnO)种子层,采用水热法制备ZnO纳米棒阵列、ZnO/PEI纳米棒阵列、ZnO/PEI/GOQDs纳米棒阵列QCM湿度传感器,对不同结构湿敏薄膜进行表征及湿敏测试,以研究比较其特性。湿敏测试表明,ZnO/PEI/GOQDs纳米棒QCM传感器在97.3%相对湿度下具有最优的响应值1354Hz,灵敏度为14.89 Hz/%RH。薄膜形貌表征表明,ZnO/PEI/GOQDs三元复合的纳米棒结构更致密,直径分布均匀,且纳米棒上覆盖有PEI薄膜。通过红外光谱可以推测PEI与GOQDs附生长在ZnO纳米棒上。通过分析湿敏表征与测试结果,复合薄膜的湿敏性能增益可归因于附生长在ZnO纳米棒上的PEI与GOQDs提供了更多的水分子吸附点位,同时提出了低湿、中湿、高湿环境下的ZnO/PEI/GOQDs纳米棒阵列薄膜QCM湿度传感器的湿敏机理,分析了湿滞产生的原因。
张鹏帅[10](2012)在《聚酰亚胺电容式湿敏元件研究》文中进行了进一步梳理高分子电容型湿度传感器是近年来被广泛关注的一类有很大发展空间的湿度传感器,目前在我国湿度传感器市场中占有很大份额,但是国产的产品却不多,且存在线性差、湿滞大、稳定性差的缺点,由于性能的优势,大部分市场被国外同类型的产品所占据。本论文的研究目的为开发一种商品化的电容型湿敏元件,在结合公司现有设备的基础上,设计了一条完整工艺路线,所做的工作概括如下:一、绝缘层的研制:利用溶胶凝胶(Sol-Gel)技术,最终以正硅酸乙酉旨(TEOS)为主要原料,在硅烷偶联剂的作用下成功在不锈钢-18基体上做了一层硅烷绝缘膜,起到与不锈钢基体和感湿膜粘接性能好。通过与不加绝缘膜制得的湿敏元件相比,元件的成品率由50%提高至95%,这也是本论文的一个创新点。二、有机高分子感湿膜:感湿膜是湿敏元件的核心材料,论文围绕感湿高分子聚酰亚胺(PI)展开研究,主要研究了聚酰亚胺的合成原理,改变不同的二酐与二胺,改变制作工艺,如程序升温工艺,涂覆聚酰胺酸工艺,比较所得的产品性能,最终确定高分子感湿膜合成原料的种类与合成工艺,所制得的湿敏元件的灵敏度可以达到0.408PF/RH%,向应时间小于5S,最大湿滞为8.15%RH。为进一步的减小湿滞,需要在感湿膜上加一层保护膜,本实验选用醋酸丁酸纤维素,制作成功后,一定程度上降低了湿滞,其最大湿滞为7%RH。在同等测试条件下,自制产品的性能已达到美国精良电子有限公司的型号为HS1101的湿敏元件性能。三、整个湿敏元件制造工艺的开发:在结合实际条件的基础上,设计了便于大规模生产的制作工艺,以不锈钢板材为下电极,利用溶胶凝胶技术制备了绝缘层,之后制备了感湿膜,采用丝网印刷工艺制备了上电极,从而实现了规模化生产电容型湿敏元件。论文最后部分还对产品改进的地方进行了总结,为产品性能进一步提升奠定了坚实的基础。
二、电阻式与电容式纳米钛酸钡湿敏元件性能分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电阻式与电容式纳米钛酸钡湿敏元件性能分析(论文提纲范文)
(1)基于有机无机复合薄膜的电容式柔性传感器设计及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 传感器的研究现状及发展 |
1.1.1 传感器的类型 |
1.1.2 电容式传感器的传感机理 |
1.1.3 电容式传感器的性能指标 |
1.2 电容式传感器在日常生活中的应用 |
1.2.1 生物医疗 |
1.2.2 人机交互 |
1.2.3 多功能性 |
1.3 本论文的选题意义和主要研究内容 |
第二章 柔性电极对电容式传感器性能的影响研究 |
2.1 柔性电极的制备 |
2.1.1 聚丙烯酸酯薄膜的制备 |
2.1.2 碳酯电极的制备 |
2.1.3 银包铜电极的制备 |
2.1.4 瓦克液态硅橡胶电极的制备 |
2.1.5 单壁碳纳米管电极的制备 |
2.2 柔性电容式传感器的测试与结果分析 |
2.2.1 碳酯电极和银包铜电极对传感器性能的影响 |
2.2.2 瓦克液体硅胶电极对传感器性能的影响 |
2.2.3 单壁碳纳米管电极对传感器性能的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于钛酸钡/聚丙烯酸酯纳米复合材料薄膜的柔性电容式传感器 |
3.1 基于钛酸钡/聚丙烯酸酯纳米复合材料薄膜的传感器的制备及组装 |
3.2 测试表征方法 |
3.3 钛酸钡/聚丙烯酸酯纳米复合材料薄膜的表征分析 |
3.3.1 聚丙烯酸酯介电层的组分表征 |
3.3.2 溶胀实验 |
3.3.3 复合材料薄膜形貌表征 |
3.3.4 红外光谱 |
3.3.5 热稳定性 |
3.4 钛酸钡/聚丙烯酸酯纳米复合材料薄膜机械性能的表征 |
3.4.1 溶液放置时间对聚丙烯酸酯薄膜机械性能的影响 |
3.4.2 溶剂添加量对聚丙烯酸酯薄膜机械性能的影响 |
3.4.3 钛酸钡含量对BT/p(BA-GMA)复合薄膜机械性能的影响 |
3.4.4 柔性电极对BT/p(BA-GMA)复合薄膜机械性能的影响 |
3.5 基于钛酸钡/聚丙烯酸酯柔性电容式传感器的传感性能测试 |
3.5.1 线性度与响应范围 |
3.5.2 动态稳定性 |
3.5.3 循环稳定性 |
3.5.4 时间稳定性 |
3.5.5 温度稳定性 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于钛酸钡/聚丙烯酸酯纳米复合材料薄膜的传感器的应用研究 |
4.1 监测关节弯曲 |
4.2 监测微小重物 |
4.3 无接触测量 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(2)柔性温湿度传感器的制备及特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 温度传感器的研究现状 |
1.2.2 湿度传感器的研究现状 |
1.3 本论文的主要研究内容 |
第二章 柔性温湿度传感器的相关理论基础 |
2.1 温度传感器的原理与特性参数 |
2.2 湿度传感器的原理与特性参数 |
2.3 柔性薄膜制备工艺 |
2.3.1 丝网印刷 |
2.3.2 气喷法 |
2.3.3 旋涂法 |
2.4 表征分析方法 |
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.4.2 X射线能谱仪(EDS) |
2.4.3 拉曼光谱 |
2.4.4 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.5 本章小结 |
第三章 基于碳系薄膜的柔性温度传感器制备及研究 |
3.1 前言 |
3.2 柔性温度传感器的结构设计 |
3.3 柔性温度传感器的制备 |
3.3.1 实验材料与设备 |
3.3.2 碳系薄膜柔性温度传感器的制备工艺流程 |
3.4 碳纳米材料柔性温度敏感薄膜的表征与分析 |
3.4.1 扫描电子显微镜(SEM) |
3.4.2 X射线能谱仪(EDS) |
3.4.3 拉曼光谱(Raman) |
3.5 碳纳米材料柔性温度传感器性能测试 |
3.5.1 不同喷涂量对温敏特性的影响 |
3.5.2 不同退火温度对温敏特性的影响 |
3.5.3 温敏特性曲线 |
3.5.4 电流-电压特性 |
3.5.5 线性度与电阻温度系数 |
3.5.6 重复性 |
3.5.7 分辨力 |
3.5.8 响应时间 |
3.5.9 湿度对电阻的影响 |
3.5.10 柔性弯曲性能研究 |
3.6 机理分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于聚酰亚胺的柔性湿度传感器制备及研究 |
4.1 前言 |
4.2 柔性湿度传感器的结构设计 |
4.3 柔性湿度传感器的制备 |
4.3.1 实验材料与设备 |
4.3.2 聚酰亚胺柔性湿度传感器的制备工艺流程 |
4.4 湿敏薄膜的表征分析 |
4.4.1 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
4.4.2 扫描电子显微镜(SEM) |
4.5 聚酰亚胺柔性湿度传感器的性能测试 |
4.5.1 不同结构传感器的对比测试与选择 |
4.5.2 PAA不同旋涂转速对PI薄膜湿敏特性的影响 |
4.5.3 PAA酰亚胺化不同温度对PI薄膜湿敏特性的影响 |
4.5.4 重复性与响应时间 |
4.5.5 湿滞回线与湿滞回差 |
4.5.6 PI湿敏薄膜的柔性弯曲性能研究 |
4.5.7 GO对PI薄膜的湿敏特性影响 |
4.6 机理分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本文研究内容总结 |
5.2 对后续工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(3)纤维基柔性自供能电子皮肤的结构设计及其传感性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 电子皮肤简介及研究进展 |
1.2 电子皮肤压力传感的工作原理 |
1.2.1 电阻式电子皮肤 |
1.2.2 电容式电子皮肤 |
1.2.3 压电式电子皮肤 |
1.2.4 其他类型 |
1.3 自供能柔性电子皮肤 |
1.4 纤维基柔性自供能柔性电子皮肤 |
1.4.1 纤维基压电式柔性自供能电子皮肤 |
1.4.2 纤维基摩擦电式柔性自供能电子皮肤 |
1.5 本论文的选题背景和研究内容 |
参考文献 |
第二章 核壳纤维基压电式电子皮肤的制备及其性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与试剂 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 氧化石墨烯的合成 |
2.2.4 同轴压电纤维膜的制备 |
2.2.5 电子皮肤组装与传感阵列的制备 |
2.2.6 表征与测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 电子皮肤结构表征与分析 |
2.3.2 同轴纤维基自供能电子皮肤单元传感性能测试 |
2.3.3 形状自适应同轴纤维基自供能电子皮肤实际应用性能研究 |
2.3.4 电子皮肤传感阵列对压力的实时同步传感研究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 纤维基摩擦电式透明电子皮肤的制备及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验所用原料 |
3.2.2 实验所用设备 |
3.2.3 电负性感应层的制备 |
3.2.4 透明纤维基柔性电极的制备 |
3.2.5 器件的组装与传感阵列的制备 |
3.2.6 测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 纤维基柔性透明型电子皮肤结构表征与分析 |
3.3.2 纤维基柔性透明型电子皮肤传感单元性能测试 |
3.3.3 纤维基柔性透明型电子皮肤压力传感性能研究 |
3.3.4 电子皮肤传感阵列对压力信号的同步采集性能研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 纤维基压电-摩擦电混合型电子皮肤的制备及其性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验所用原料 |
4.2.2 实验所用设备 |
4.2.3 电负性感应层的制备 |
4.2.4 PVDF压电纤维的制备 |
4.2.5 器件组装与传感阵列的制备 |
4.2.6 表征与测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 压电与摩擦电传感部分结构分析与性能优化 |
4.3.2 纤维基混合型电子皮肤单个单元输出性能测试 |
4.3.3 纤维基混合型电子皮肤压力传感性能研究 |
4.3.4 电子皮肤传感阵列对压力信号的同步采集性能研究 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 全纤维结构可呼吸自供能电子皮肤的制备及其性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 全纤维结构可呼吸自供能电子皮肤的制备 |
5.2.1 实验所用原料 |
5.2.2 实验所用设备 |
5.2.3 电负性感应层纳米纤维膜的制备 |
5.2.4 柔性电极层纳米纤维膜的制备 |
5.2.5 可拉伸基底层纳米纤维膜的制备 |
5.2.6 器件组装与传感阵列的制备 |
5.2.7 表征与测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 全纤维结构电子皮肤各功能层形貌及结构表征 |
5.3.2 全纤维结构电子皮肤单元传感性能测试 |
5.3.3 电子皮肤的可呼吸性能及可拉伸性能分析 |
5.3.4 全纤维结构电子皮肤压力传感及能量收集性能研究 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 全纤维结构自愈合温度可视化电子皮肤的制备及其性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验所用原料 |
6.2.2 实验所用设备 |
6.2.3 自愈合热致变色纤维膜的制备 |
6.2.4 自愈合可拉伸电极的制备 |
6.2.5 器件制备与传感阵列的组装 |
6.2.6 表征与测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 热致变色自愈合纤维膜制备及愈合性能研究 |
6.3.2 自愈合电子皮肤单个单元压力传感性能测试 |
6.3.3 自愈合电子皮肤自愈合性能和温度传感性能分析 |
6.3.4 自愈合电子皮肤压力传感性能研究 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 未来工作展望 |
攻读博士学位期间发表论文、申请专利及获奖等情况: |
致谢 |
(4)电纺纳米纤维材料在湿度传感器领域的研究进展(论文提纲范文)
1 湿度传感器 |
2 纳米纤维湿度传感器的制备 |
2.1 无机材料纳米纤维湿度传感器 |
2.2 导电高分子材料纳米纤维湿度传感器 |
2.3 疏水聚合物材料纳米纤维湿度传感器 |
3 结论与展望 |
(5)纳米钛酸(锶)钡的制备及光催化和湿敏性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钛酸(锶)钡的晶体结构和性质 |
1.3 钛酸钡、钛酸锶钡、钛酸锶的研究进展 |
1.4 钛酸锶钡在光催化和湿敏器件中的应用 |
1.4.1 光催化的概述与应用 |
1.4.2 湿敏传感器的应用 |
1.5 本课题的研究意义及主要内容 |
第2章 水热法制备纳米颗粒钛酸(锶)钡 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.2 实验步骤 |
2.3 钛酸锶钡,钛酸钡,钛酸锶的测试表征方法 |
2.4 实验数据分析和讨论 |
2.4.1 钡、锶、钛源不同比例配置对水热生长产物的影响 |
2.4.2 前驱物整体浓度对粉体结构的影响 |
2.4.3 氢氧化钾KOH碱液浓度对粉体结构的影响 |
2.4.4 前驱物溶剂和溶质对钛酸锶钡粉体生长的影响 |
2.4.5 纯相钛酸钡和钛酸锶纳米颗粒的制备 |
2.5 实验结果讨论 |
2.5.1 合成钛酸锶钡的机理 |
2.5.2 本章实验结论 |
第3章 纳米钛酸(锶)钡的光催化性能研究 |
3.1 钛酸(锶)钡光催化降解亚甲基蓝 |
3.2 Ba_(0.11)Sr_(0.89)TiO_3/P25复合材料光催化降解亚甲基蓝 |
3.3 添加表面活性剂对钛酸锶钡的制备及其光催化性能的影响 |
3.3.1 添加表面活性剂PEG对钛酸锶钡的制备及光催化性能的影响 |
3.3.2 添加表面活性剂PVP对钛酸锶钡的制备及光催化性能的影响 |
3.4 本章结论 |
第4章 纳米钛酸(锶)钡的湿敏性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 湿敏测试样品的制备 |
4.3 电阻法测试材料的湿敏性能 |
4.4 钛酸(锶)钡纳米材料的湿敏性能 |
4.4.1 不同退火温度对钛酸钡样品湿敏性能的影响 |
4.4.2 不同退火温度对钛酸锶样品湿敏性能的影响 |
4.4.3 掺杂对钛酸钡和钛酸锶湿敏性能的影响 |
4.4.4 退火温度对钛酸锶钡湿敏性能的影响 |
4.4.5 同一湿度下钛酸锶钡、钛酸钡、钛酸锶的湿敏性能的对比 |
4.4.6 电极对钛酸钡、钛酸锶钡湿敏性能的影响 |
4.5 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间学术成果 |
致谢 |
(6)柔性钛酸锶钡薄膜制备及其电卡制冷和湿度传感器件(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铁电材料特性及其应用 |
1.2.1 铁电材料铁电性概述 |
1.2.2 无铅铁电材料 |
1.2.3 铁电材料在电卡制冷领域的应用 |
1.2.4 铁电材料在湿度传感领域的应用 |
1.3 柔性电子器件发展现状与挑战 |
1.3.1 柔性电子器件概述 |
1.3.2 柔性电卡制冷器件发展现状与挑战 |
1.3.3 柔性湿度传感器件发展现状与挑战 |
1.4 课题的目的和意义 |
2 材料与器件制备及表征方法 |
2.1 衬底的选择与制备 |
2.2 材料与器件制备 |
2.2.1 溶胶凝胶法 |
2.2.2 磁控溅射法 |
2.3 材料形貌与结构表征 |
2.3.1 相结构表征 |
2.3.2 形貌表征 |
2.3.3 表面分析 |
2.4 材料与器件的性能测试方法 |
2.4.1 介电性能测试 |
2.4.2 铁电性能测试 |
2.4.3 电卡性能测试 |
2.4.4 湿度传感测试 |
3 无铅BST电卡制冷器件的设计与性能 |
3.1 材料与器件制备 |
3.1.1 底电极制备 |
3.1.2 功能层制备 |
3.1.3 顶电极制备 |
3.2 材料的结构表征 |
3.2.1 BST薄膜XRD表征 |
3.2.2 BST薄膜AFM表征 |
3.2.3 BST薄膜SEM表征 |
3.3 材料与器件的性能表征 |
3.3.1 不同退火温度对BST铁电性影响 |
3.3.2 二次退火对BST漏电流影响 |
3.3.3 BST介电特性 |
3.3.4 水平状态下器件电卡性能 |
3.3.5 弯曲状态下器件电卡性能 |
3.3.6 器件的疲劳特性 |
3.4 本章小结 |
4 无铅BST湿度传感器件的设计与性能 |
4.1 无铅BST湿度传感器件制备 |
4.2 材料的结构表征 |
4.2.1 BST薄膜AFM表征 |
4.2.2 BST薄膜SEM表征 |
4.2.3 BST薄膜XPS表征 |
4.3 器件的传感性能表征 |
4.3.1 水平状态湿度传感性能 |
4.3.2 弯曲状态湿度传感性能 |
4.3.3 温度对湿度传感影响 |
4.3.4 湿度传感器响应时间 |
4.3.5 湿度传感器疲劳特性 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)基于纳米硅孔柱阵列的SnO2-TiO2复合薄膜的制备及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.2 湿度传感器概述 |
1.2.1 湿度传感器的特征参数 |
1.2.2 湿度传感器的研究现状 |
1.2.3 纳米硅孔柱研究现状 |
1.3 SnO_2纳米材料 |
1.3.1 SnO_2简介 |
1.3.2 SnO_2湿敏性能的研究现状 |
1.4 TiO_2纳米材料 |
1.4.1 TiO_2简介 |
1.4.2 TiO_2湿敏性能的研究现状 |
1.5 论文研究的主要内容 |
第2章 Si-NPA的制备及形貌表征 |
2.1 Si-NPA形成机理 |
2.2 Si-NPA的制备过程 |
2.2.1 主要试剂和仪器 |
2.2.2 Si-NPA的制备过程 |
2.3 Si-NPA的形貌表征 |
2.4 本章小结 |
第3章 敏感元件的制备 |
3.1 溶胶-凝胶法制备薄膜 |
3.1.1 主要试剂和仪器 |
3.1.2 薄膜的制备 |
3.1.3 预热处理及高温退火 |
3.1.4 溶胶-凝胶法制备样品表征 |
3.2 电极制备 |
3.3 样品SnO_2-TiO_2的XRD及EDS分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 湿敏元件的特性测试与分析 |
4.1 湿度传感器原理 |
4.2 湿敏测试系统搭建 |
4.3 SnO_2-TiO_2/Si-NPA元件的湿敏特性测试与分析 |
4.3.1 电容特性响应曲线 |
4.3.2 灵敏度测试 |
4.3.3 响应恢复时间测试 |
4.3.4 重复性测试 |
4.3.5 迟滞测试 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(8)基于纳米硅孔柱阵列的二氧化锡薄膜湿度传感器设计(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.2 湿度传感器的研究现状及发展趋势 |
1.2.1 湿度传感器的研究现状 |
1.2.2 湿度传感器衬底的研究现状 |
1.2.3 纳米硅孔柱研究现状 |
1.2.4 湿度传感器的发展趋势 |
1.3 SnO_2纳米材料简介 |
1.3.1 SnO_2纳米材料及结构特征 |
1.3.2 SnO_2敏感层的研究现状及发展趋势 |
1.4 论文研究的主要内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 Si-NPA的制备及表征 |
2.1 Si-NPA形成机理 |
2.2 Si-NPA的制备过程 |
2.2.1 主要试剂和仪器 |
2.2.2 Si-NPA的制备过程 |
2.3 Si-NPA的形貌表征 |
2.4 本章小结 |
第3章 Sn O_2/Si-NPA的制备及表征 |
3.1 溶胶-凝胶法制备SnO_2薄膜 |
3.1.1 主要试剂和仪器 |
3.1.2 SnO_2溶胶的制备 |
3.1.3 薄膜的旋涂 |
3.1.4 高温退火 |
3.1.5 溶胶-凝胶法制备样品表征及XRD分析 |
3.2 阳极氧化法制备SnO_2薄膜 |
3.2.1 主要试剂和仪器 |
3.2.2 电子束蒸发法制备Sn薄膜 |
3.2.3 阳极氧化法制备SnO_2 |
3.2.4 阳极氧化法制备样品表征及XRD分析 |
3.3 敏感元件的制备 |
3.4 本章小结 |
第4章 SnO_2/Si-NPA元件的湿敏特性测试与分析 |
4.1 湿度传感器原理 |
4.2 湿敏测试装置搭建 |
4.3 SnO_2/Si-NPA元件的湿敏特性测试与分析 |
4.3.1 电容特性响应曲线 |
4.3.2 灵敏度测试 |
4.3.3 响应时间测试 |
4.3.4 重复性测试 |
4.3.5 湿滞测试 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(9)石墨烯量子点基复合湿敏膜的制备与特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 湿度和湿度的表示方法 |
1.1.2 湿度传感器的发展及类型 |
1.1.3 湿度传感器的特性参数 |
1.2 国内外湿敏材料及湿度传感器的研究 |
1.2.1 电阻型湿度传感器 |
1.2.2 电容型湿度传感器 |
1.2.3 质量敏感型湿度传感器 |
1.3 本论文主要研究内容 |
第二章 QCM湿度传感器基本原理及测试方法 |
2.1 石墨烯量子点基础理论 |
2.1.1 石墨烯的结构性质 |
2.1.2 石墨烯量子点简介 |
2.1.3 石墨烯量子点制备 |
2.2 石英晶体微天平(QCM)基础理论 |
2.2.1 石英晶体压电效应 |
2.2.2 石英晶体微天平(QCM)简介 |
2.2.3 QCM湿度传感器性能参数 |
2.3 湿敏膜的表征分析 |
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.3 傅里叶变换红外线光谱分析法(FT-IR) |
2.4 QCM湿度传感器测试系统 |
2.4.1 饱和盐溶液产生相对湿度固定点的原理 |
2.4.2 分流式湿度发生器 |
2.5 本章小结 |
第三章 聚合物/GOQDs-QCM湿度传感器的湿敏特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 PEI/GOQDs-QCM湿度传感器的制备 |
3.2.1 实验材料及仪器设备 |
3.2.2 湿敏材料的制备 |
3.2.3 PEI/GOQDs-QCM湿度传感器的制备 |
3.3 PEI/GOQDs湿敏薄膜的表征与分析 |
3.3.1 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
3.3.2 TEM分析 |
3.4 PEI/GOQDs-QCM湿敏特性研究 |
3.4.1 PEI、GOQDs单一薄膜与PEI/GOQDs复合薄膜湿敏特性对比 |
3.4.2 PEI/GOQDs复合薄膜与PEI/GOQDs分层薄膜湿敏特性对比 |
3.5 PVA/GOQDs-QCM湿度传感器的制备及特性研究 |
3.5.1 实验材料及仪器设备 |
3.5.2 PVA/GOQDs-QCM湿度传感器的制备 |
3.5.3 PVA/GOQDs湿敏薄膜的表征分析 |
3.5.4 不同体积比PVA/GOQDs-QCM湿敏特性研究 |
3.6 PEI/GOQDs-QCM与PVA/GOQDs-QCM湿度传感器的湿敏机理 |
3.7 本章小结 |
第四章 ZnO/GOQDs-QCM湿度传感器的湿敏特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 ZnO/GOQDs-QCM湿度传感器的制备 |
4.2.1 实验材料及仪器设备 |
4.2.2 湿敏材料的配制 |
4.2.3 ZnO/GOQDs-QCM湿度传感器的制备 |
4.3 湿敏薄膜的表征与分析 |
4.3.1 扫描电镜SEM分析 |
4.3.2 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
4.4 ZnO/GOQDs-QCM湿敏特性研究 |
4.5 ZnO/GOQDs-QCM湿度传感器的湿敏机理 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(10)聚酰亚胺电容式湿敏元件研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
1 引言 |
1.1 选题背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 湿度传感器国内外研究发展现状 |
1.3.1 湿度传感器国内研究现状 |
1.3.2 湿度传感器国外研究现状 |
1.4 湿度传感器的分类 |
1.4.1 电解质式湿度传感器 |
1.4.2 陶瓷式湿度传感器 |
1.4.3 高分子式湿度传感器 |
1.5 湿度及其测量技术 |
1.5.1 湿度定义 |
1.5.2 湿度的测量技术 |
1.6 湿度传感器性能参数 |
1.7 论文研究内容与结构安排 |
1.7.1 论文研究内容 |
1.7.2 论文结构安排 |
2 不锈钢表面绝缘层的制备与研究 |
2.1 溶胶凝胶法简介 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要原料试剂 |
2.2.2 主要仪器与设备 |
2.2.3 绝缘层的制备 |
2.3 性能测试与分析 |
2.4 本章小结 |
3 高分子湿敏元件的制备与研究 |
3.1 聚酰亚胺概述 |
3.1.1 聚酰亚胺简介 |
3.1.2 聚酰亚胺的性能 |
3.1.3 聚酰亚胺的应用 |
3.1.4 聚酰亚胺的合成方法与工艺 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要原料试剂 |
3.2.2 主要仪器与设备 |
3.2.3 聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸PAA的制备 |
3.2.4 聚酰亚胺感湿膜的制备 |
3.2.5 聚酰亚胺的表征 |
3.3 醋酸丁酸纤维素感湿膜 |
3.3.1 主要原料试剂 |
3.3.2 主要仪器与设备 |
3.4 上电极的制备 |
3.5 湿敏元件制备工艺与测试 |
3.6 本章小结 |
4 总结与展望 |
参考文献 |
附表 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
致谢 |
四、电阻式与电容式纳米钛酸钡湿敏元件性能分析(论文参考文献)
- [1]基于有机无机复合薄膜的电容式柔性传感器设计及应用研究[D]. 秦婧. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]柔性温湿度传感器的制备及特性研究[D]. 贾砾. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]纤维基柔性自供能电子皮肤的结构设计及其传感性能研究[D]. 朱苗苗. 东华大学, 2021(01)
- [4]电纺纳米纤维材料在湿度传感器领域的研究进展[J]. 孟维丹,王娇娜,邓慧杰,李秀艳,赵晓萌. 北京服装学院学报(自然科学版), 2020(04)
- [5]纳米钛酸(锶)钡的制备及光催化和湿敏性能研究[D]. 汪慧. 湖北大学, 2020
- [6]柔性钛酸锶钡薄膜制备及其电卡制冷和湿度传感器件[D]. 郝耿谦. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]基于纳米硅孔柱阵列的SnO2-TiO2复合薄膜的制备及性能研究[D]. 付晓娜. 黑龙江大学, 2018(10)
- [8]基于纳米硅孔柱阵列的二氧化锡薄膜湿度传感器设计[D]. 马梦姝. 黑龙江大学, 2017(04)
- [9]石墨烯量子点基复合湿敏膜的制备与特性研究[D]. 王孝弟. 电子科技大学, 2017(02)
- [10]聚酰亚胺电容式湿敏元件研究[D]. 张鹏帅. 郑州大学, 2012(10)