一、导电纤维的加工现状（论文文献综述）
黎兆鑫[1]（2021）在《制备工艺对银铜合金的组织与性能影响研究》文中研究指明对于一些在强度、导电性、耐热性、延展性方面都有较高要求的高端领域,如工业机器人手臂、无人机、电机转子等。现有的高强高导材料都不满足相应的性能要求,而铜银合金在这些方面却展现出了其巨大的优势。本文采用“连续熔炼-上引连铸”的新方法制备了Cu-2Ag合金杆坯、板坯及Cu-3Ag合金板坯。结合固溶、时效、退火、轧制、拉拔等工艺制备了Cu-2Ag合金线材和Cu-2Ag、Cu-3Ag合金板材。利用拉伸试验、导电率测试、硬度测试等性能测试手段测量了Cu-2Ag及Cu-3Ag合金在加工制备过程中性能的变化规律,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜等显微分析手段观察了Cu-2Ag及Cu-3Ag合金在加工制备过程中微观组织及第二相的演变规律,分析了不同制备工艺对Cu-2Ag及Cu-3Ag合金组织及性能的影响及其机制。以上引连铸的方式制备Cu-2Ag和Cu-3Ag板坯,可实现合金板型规整、致密度高,表面光洁而不需铣面,满足后续成型和使用性能的需要,与传统工艺相比具有显着的优势。Cu-Ag合金经过一定变形量的冷变形后,晶粒沿冷变形的方向被拉长,晶界变得较为模糊,呈现典型的冷变形组织,大量的位错团簇将晶粒包裹,银颗粒也会沿冷变形的方向拉长;当变形量比较大时,合金组织呈现细纤维状,且平行于冷变形方向,富银颗粒沿冷变形方向被拉的更加细长,呈不连续的纤维状。通过对Cu-3Ag合金板进行固溶工艺研究,发现950℃×4 h、850℃×2 h、900℃×1 h、950℃×1 h这四个工艺可使银原子固溶的较为彻底;而经过750℃×1 h固溶,银原子固溶不完全。Cu-3Ag合金经过400℃×12 h时效后,其达到了较好的导电率和显微硬度匹配,综合性能可达160.0 HV0.2、89.1%IACS,铜基体上有较多椭圆状的面心立方Ag析出相弥散分布,其尺寸在10-40 nm。固溶后的Cu-2Ag合金板经过450℃×30 min时效后,球状银颗粒在基体上分布的较为均匀;450℃×4 h时效后,球状银颗粒的数量无明显增多,其尺寸略微增大;450℃×12 h时效后,基体中出现了少量棒状的银相;450℃×48h时效后,棒状银相变得更加粗大,数量也有了一定增加。Cu-2Ag合金板在450℃下时效不同时间,随着时效时间的增加,合金的硬度和导电率都有所提升,但增幅不大。450℃×48 h时效时综合性能最好,即硬度为74.9 HV0.2,导电率为92.7%IACS。相比于板坯,Cu-2Ag合金杆坯基体上的球状银颗粒分布的更加弥散,尺寸更小,维氏硬度提高15.8%。冷变形对Cu-Ag合金导电率的降低并不明显,但冷变形后合金的强硬度都得到了大幅提升。在相同冷变形量时,冷拉对Cu-2Ag合金的加工硬化率要高于冷轧。900℃×2 h固溶后,合金的强硬度大幅下降,但相比上引铸态时有略微提升,固溶后合金的导电率也有一定升高。经过900℃×2 h固溶后在400℃下时效不同时间,Cu-2Ag合金杆的强硬度随着时效时间的增加而下降,但降幅不大;导电率有大幅提升。从综合性能看,400℃×2 h时效的性能较好,即抗拉强度为481 Mpa,导电率为90.0%IACS。在本研究中,采用新方法制备的Cu-3Ag合金的抗软化温度在450～500℃之间,Cu-2Ag合金板材和杆材的抗软化温度均在400～450℃之间。
臧思瑶[2]（2021）在《面向个人健康监测的柔性传感器件研究》文中进行了进一步梳理健康是人类最普遍根本的需求,党的十九大报告提出以保障食品安全和积极应对人口老龄化问题为重点的“健康中国战略”,旨在为人民群众提供全方位的健康服务。物联网技术的发展推动全方位健康监测系统的构建,并对底层传感器件提出广泛需求。柔性传感器件,以其成本低廉、性能优异、适用性广等优点,在全面个人健康监测中具有重要价值。因此,本论文主要研究了两类柔性传感器件,一类是面向个体生命活动监测的基于电学响应的柔性应变传感器,另一类是面向分子指纹原位检测的基于光学响应的表面增强拉曼散射（SERS）柔性传感基底,以满足全面健康保障需求。柔性应变传感器,以纳米材料构建传感单元,兼具高灵敏度与佩戴舒适度,适用于可穿戴人体生命活动监测。石墨烯柔性应变传感器以其成本低廉、制备简单、性能优异等优势成为柔性应变传感器的重要发展方向。为此,本论文以石墨烯柔性应变传感器为研究重点,面向个人生命体征监测应用,制备了柔性传感装置,取得研究成果如下:1.利用浸渍提拉和化学还原方法在双包覆纱弹性纤维表面包覆还原氧化石墨烯（RGO）,成功制得RGO/弹性纤维柔性应变传感器。双包覆纱线外包纱所具有的微米尺度结构,实现RGO传感单元立体化,使得传感器在0-3%小应变范围内展示出GF约等于2.7的灵敏度、小于60ms的快速响应能力,以及目前柔性应变传感器中的最佳线性度（R2约等于0.9914）。2.首次利用包覆有RGO的弹性纤维作为传感单元,制备出了脉搏波传感器及多功能生命体征传感贴片。利用脉搏波传感器测得不同志愿者清晰的脉搏波形,由此计算得到了桡动脉增强指数,符合医学研究报道;利用传感贴片实现了呼吸、脉搏、咀嚼、吞咽、肌肉收缩舒张、膝跳反射等多种微弱生命活动监测。柔性SERS传感基底,以柔性载体承载具有SERS效应的贵金属纳米结构,其中聚合物基柔性SERS传感基底以其透光性好、耐弯折、生物兼容性好等优势,展示出重要的分子原位检测应用价值。为此,本论文基于等离子体刻蚀技术,制备了两种聚合物柔性SERS传感基底,主要研究成果为:1.利用氩等离子体刻蚀聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）后继而沉积金,制备出了基于金纳米结构的聚合物基柔性SERS基底,该方法具有简单、高产出、可重复的优势。系统研究了氩等离子体刻蚀时间与金沉积厚度对金纳米结构形貌和SERS增强性能的影响,工艺优化后在PET基底上成功制备出了高密度金纳米蠕虫结构,并利用该结构成功实现了高达108量级的拉曼信号增强,处于柔性SERS领域先进水平。2.在丹麦科技大学（DTU）联合培养期间,基于反应离子束刻蚀（RIE）和纳米压印（NIL）技术,利用硅衬底首次成功制备出了基于贵金属纳米种子结构的大面积柔性SERS传感基底。（1）在4英寸硅片上无掩模刻蚀出了均匀致密的硅纳米柱阵列,沉积贵金属（金或银）后,借助NIL将硅纳米柱顶端形成的金属纳米种子阵列结构转移并半嵌入至柔性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜中,从而成功制得了柔性SERS传感基底。制得柔性基底面积高达4英寸,且制备工艺稳定,可重复性好。（2）对金和银纳米种子柔性SERS传感基底均进行了面积为2mm×2mm的正向拉曼mapping成像,测试结果显示拉曼信号强度的相对标准差（RSD）最低约为3.4%（金纳米种子,633 nm激光激发）,为当前已报道该指标的最低值,表明基底的优异均匀性能。计算得到的SERS平均增强因子达106量级（银纳米种子,532nm激光激发）,展示出优异的增强性能。（3）金和银纳米种子柔性SERS传感基底均可用于背向拉曼测试,且采集到的拉曼信号强度与正向拉曼测试强度近乎一致,此外还展示出对基底弯曲的高度容忍性。进而将金纳米种子柔性SERS传感基底直接贴附至葡萄表面,使用便携式拉曼测试设备首次实现了痕量戊唑醇农药表面残留原位检测,检测浓度低至20 ng/mm2,低于欧盟最低施加标准250 g/ha。
王增效[3]（2021）在《聚间苯二甲酰间苯二胺导电纤维的制备及其性能研究》文中提出20世纪60年代,杜邦公司成功研制了首款商品化的聚间苯二甲酰间苯二胺（PMIA）纤维（商品名:Nomex）,PMIA纤维的研发成功是世界化学纤维发展史的重要里程碑。PMIA纤维具有良好的力学性能,优异的自熄阻燃性能及出色的耐热、耐化学腐蚀性能,作为防护材料被广泛应用于防护服和高温烟气过滤材料等领域。虽然,PMIA纤维的阻燃及耐高温性能出色,但PMIA纤维本身所固有的优异绝缘性能使其制品在使用过程中极易产生静电火花。在高温过滤、消防防护、油气田及加油站等行业中,静电火花的产生极易造成火灾和爆炸等安全事故,因此需要相应过滤及防护面料具备抗静电或导电性能。但目前商品化的PMIA导电纤维产品鲜有报道,产业化导电纤维的基材多为锦纶等通用纤维,其熔点偏低,远远不能满足200°C以上的高温应用需求。PMIA导电纤维兼具导电、阻燃、质轻、耐高温等优良性能可广泛应用于高温烟气过滤、抗静电防护服和智能纺织品等领域。常见的纤维导电改性方法包括导电填料共混法、化学镀法、气相沉积法及表面涂敷法等。其中,导电填料共混法中的共混导电填料往往在基体中分散性不佳,从而造成纤维拉伸强度的显着下降;气相沉积法在纤维表面沉积的涂膜往往不完善且导电性能一般,并且成本较高,很难实现产业化;表面涂敷法制备的导电纤维的金属涂层和纤维基体之间结合力往往较弱,涂层易脱落且分布不匀。所以,如何在保持PMIA纤维固有的力学性能和较低生产成本的基础上提高其导电性能是一个关键问题。在诸多导电纤维的制备方法之中,化学镀法工艺较为简单、生产成本适中、几乎不损害纤维固有的力学性能并且可应用于化学镀覆的金属种类繁多,因而特别适合PMIA导电纤维的工业化生产。但是,PMIA纤维表面惰性大、无活性反应基团,同时在传统的化学镀过程中,钯活化工艺成本昂贵、工艺繁琐且环境成本高,是通过化学镀法制备PMIA导电纤维的所需解决的另一个难题。基于以上问题,本论文着重研究了无钯活化预处理工艺,利用银纳米材料对PMIA纤维表面进行活化预处理,确保在不损害PMIA纤维原有的力学性能的基础上,通过化学镀镍法制备表面金属化的PMIA导电纤维,并针对所制得的PMIA导电纤维进行潜在的应用探究。此外,利用PAN分子链中腈基基团（-CN）对铜的硫化物中的金属铜离子较强的螯合吸附作用,探究了无需贵金属活化预处理条件下,直接通过共混纺丝制备表面金属化PMIA导电纤维的可能性。具体研究内容及结果如下:（1）采用银纳米粒子（AgNPs）催化化学镀法制备PMIA导电纤维（两步活化法）基于DMSO对PMIA纤维表层的溶胀作用,制备AgNPs/DMSO分散液对PMIA纤维进行表面活化改性。首先,利用“水热法”制备AgNPs,然后,配制AgNPs/DMSO分散液对PMIA纤维进行表面活化处理,得到较好的活化改性效果。其中,最佳的活化预处理条件为80°C下处理8 h,可在PMIA纤维表面构建有效的AgNPs催化涂层。通过SEM、XRD、XPS、TG及万用表等测试方法对制备的PMIA导电纤维样品的形貌、结构、热稳定性及导电性能等进行表征。结果表明,最优条件时所制备的Ni-Ag-PMIA复合纤维表面金属镀层镀覆均匀,呈现出明显的银灰色金属光泽且展现出良好的导电性,体积电阻率为2.87*10-3Ω·cm。（2）采用聚左旋多巴胺@银纳米粒子组装体（DOPA@AgNAs）催化化学镀法制备PMIA导电纤维（一步活化法）基于多巴胺对银离子的螯合吸附及还原特性,采取改进的一步活化法,利用制备的DOPA@AgNAs对PMIA纤维进行表面活化改性处理。首先,在室温下利用DOPA/[Ag（NH3）2OH]混合水溶液通过“一锅法”对PMIA纤维进行表面活化处理,在PMIA纤维表面黏附一层具有催化活性的DOPA@AgNAs催化涂层,随后采用化学镀镍法制备PMIA导电纤维（Ni-DOPA@AgNAs-PMIA）。介绍了DOPA@AgNAs的成型机理,并随后通过TEM、XPS和XRD等测试表征以及参比实验对其进行佐证。研究优化了PMIA纤维表面DOPA@AgNAs催化涂层的构建条件,结果表明,5 h为制备DOPA@AgNAs-PMIA活化纤维的最优活化处理反应时长,此时不仅能够促使活化预处理过程快速高效地完成,而且能够使DOPA@AgNAs在后续化学镀镍工艺中展现出良好的催化活性,并最终得到镀层形貌和导电性能最佳的Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维。通过SEM、XRD、XPS、TG及万用表等测试方法对优化条件下制备的Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维样品的形貌、结构、热稳定性及导电性能等进行表征。最优条件下制备的镀镍PMIA纤维样品表面镍镀层均匀致密、形貌完整,体积电阻率为5.58*10-3Ω·cm。此外,加捻测试证明镀镍PMIA纤维样品表面的镍镀层与内部的PMIA芯层具有良好的界面结合力,加捻循环1000次后,纤维体积电阻率由5.58*10-3Ω·cm增大到4.46*10-2Ω·cm,仍具有较好的导电性能。（3）采用共混纺丝法制备PMIA导电纤维基于聚丙烯腈中的腈基（-CN）对铜的硫化物中的金属铜离子有强的螯合吸附作用,通过PMIA与PAN溶液共混制备导电PMIA/PAN-CuS共混纤维。探究了无需贵金属活化预处理条件下制备金属化PMIA导电纤维的可能性。首先,配制一系列共混比的PMIA/PAN共混溶液,并通过添加适量Li Cl作为相容剂确保PMIA/PAN共混溶液具备较长时间的储存稳定性。讨论了PMIA溶液和PAN溶液的共混比对PMIA/PAN湿法膜的形貌结构、力学性能、热稳定性和后续对其表面镀覆的CuS导电涂层性能的影响,确定了PMIA/PAN共混溶液的最优共混比例。当PMIA/PAN的共混比为10/1时,制得PMIA/PAN膜的力学性能适中,最大拉伸断裂强度约为9.73 MPa。该条件下制备的PMIA/PAN-CuS复合膜表面镀附的CuS镀层镀覆均匀,形貌良好,体积电阻率为5.48*10-2Ω·cm。通过XPS和XRD测试证实PMIA/PAN-CuS复合膜表面生成的铜硫化合物镀层为CuS镀层。胶带剥离实验及超声震荡测试证明PMIA/PAN膜与表面CuS导电镀层界面结合性能良好。确定PMIA/PAN的最佳共混比之后,在PMIA/PAN湿法纺丝过程中,通过研究凝固浴浓度、喷丝头拉伸率和热水拉伸倍数对PMIA/PAN纤维形貌结构、力学性能及热稳定性等性能的影响,确定了适合湿法纺制PMIA/PAN纤维的湿法纺丝工艺。PMIA/PAN凝固浴浓度、喷丝头拉伸率和热水拉伸倍数分别设置为50 wt%、-50%和5倍时,制得PMIA/PAN纤维的形貌良好,力学性能最佳,最大拉伸强度约为4.7 c N/dtex,断裂伸长率约为16.9%。同时,最优条件时制备的导电PMIA/PAN-CuS纤维样品外表面CuS镀层均匀完整,拉伸断裂强度约为4.1 c N/dtex,断裂伸长率约为15.7%,体积电阻率为1.13*10-2Ω·cm,展现出良好的力学性能和导电性能。此外,PMIA/PAN-CuS纤维的EDS测试证实了其纤维表层Cu元素和S元素的存在,Cu/S的原子比为1/1.02,这与理论预期的1/1化学计量比基本相符。（4）探究PMIA导电纤维织物的潜在应用基于PMIA纤维的阻燃、耐高温特性以及导电材料的焦耳热效应,探究PMIA导电纤维织物在电加热和压力传感方面的潜在应用。采用第三章所述的方法制备Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物,通过SEM图可以看出Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物的表面镀层镀覆均匀、形貌良好。利用四探针法测得其体积电阻率为1.23*10-2Ω·cm,并通过LED灯串点亮实验辅助证明其良好的导电性能。此外,通过循环对折-拉伸实验对Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物的柔韧性和导电稳定性进行表征,Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物在反复对折-拉伸150次期间均展现出良好的柔韧性,并且其实时相对电阻（R/R0）无显着性变化。探讨了Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物在恒定电压下的的焦耳热特性。通过反复接通直流电源100次,Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物的最大平衡温度基本保持不变;当施加恒定电压时,Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物无论是在正常状态、弯曲状态下还是折叠状态下,织物表面温度都均匀稳定;并且裁剪成特定形状的Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物在恒定供电电压下仍能正常工作。探究了Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物在电加热（热疗）领域的潜在应用,Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电织物可以制成织物加热器应用到水加热和人体关节热疗等方面。此外,该导电织物还可以制成压力传感器应用到可穿戴式压力传感器领域,用来检测人体关节活动,对于不同弯曲状态下的关节循环弯曲测试,该压力传感器都表现出较为稳定的可重复响应。
刘潇枫[4]（2021）在《碳纤维增强复合材料的电化学放电加工特性研究》文中指出碳纤维增强复合材料（以下简称CFRP）具有质轻高强、耐磨、耐蚀等特点,现已逐步应用于微机电系统当中作为主要的结构部件。在CFRP实际应用时,通常需要进行微孔、微槽等加工以满足装配需要。但由于CFRP独特的材料特性,传统的机械加工方法难以有效实现微细层面的加工,且电火花和激光等特种加工方法目前也都存在较多不足。电化学放电加工（简称ECDM）作为一种针对难导电材料的特种加工方法,它在微细加工领域具有其独特的优势,可实现CFRP的微细加工。但ECDM目前尚存在加工不稳定、加工精度低等问题。针对以上问题,作者进行了 ECDM加工稳定性和阴极损耗研究分析,并在此基础上进行了 CFRP的微细加工,进而改善了加工质量。文中首先在研究和总结了 ECDM加工机理和工艺技术的基础上,对ECDM加工的稳定性进行了研究,以ECDM加工电流信号为研究对象,分析了各主要工艺参数对ECDM加工平均电流、火花放电和气膜质量的影响;之后进行了工具电极的损耗的单因素试验,研究了各加工参数对其的影响关系,并借助扫描电镜对损耗形貌进行了分析;最后结合上述研究开展了 CFRP的微孔及微槽的加工试验,讨论了不同工艺参数对CFRP孔径、槽宽和槽粗糙度值的影响,并采用合理的加工参数组合有效的改善了孔和槽的加工质量。针对ECDM加工稳定性的研究结果表明:脉冲电压的增大增加了放电密度,并且有效地减少了 ECDM加工过程中气膜形成时间,但其最终会趋于稳定,而由于有电解电流的影响平均电流则通常会表现出“增大-减小-增大”的现象,并在“减小-增大”（40V-50V）这一区间达到稳定的放电状态。电源频率和占空比的增加都能降低气膜形成速率和平均电流的大小,而且高频率下会产生较大的放电密度。电解液浓度的提升有助于提高气膜质量降低平均电流和气膜形成时间。工具电极转速对气膜形成时间和平均电流无显着影响。阴极损耗的研究结果表明:ECDM中的工具电极（碳化钨螺旋微电极）损耗主要与加工热能相关,其损耗形貌主要表现为球形颗粒的熔融、脱落,并且损耗优先发生于电极末端、边缘和凸起处等放电集中部位。脉冲电压作为主要影响因素,其增加加剧了碳化钨电极的损耗,44V后工具电极质量开始损失,58V以后发生长度损失。电源频率和占空比以及电解液浓度的提升都对刀具的损耗产生影响,但与电压相比并不显着。工具电极转速对工具电极损耗无显着影响。与刀具损耗前相比,损耗后气膜形成时间会减小,火花放电平均电流仅在刀具长度损失阶段会出现降低。电化学放电微孔微槽加工工艺实验研究结果表明:CFRP的微孔和微槽加工质量受到多个因素的影响。脉冲电压较低时（低于44V）材料去除效果较差产生纤维丝束暴露、加工不完全等缺陷,与低电压相比,增加脉冲电压可以提高材料去除效果,但CFRP加工表面会产生热影响区、过切和树脂熔融堆积现象。增加脉冲电源频率可有效减小孔径和槽宽并降低粗糙度值,过高的电源频率（>5000Hz）会导致火花放电不稳定,不利于加工质量的提高。转速增加促使电解液循环,提高了火花放电均匀性、增加侧面放电频率从而增大孔径。在保证材料去除效果的同时提高进给速度可减少加工时间,从而减小孔径、槽宽和材料所受热影响,降低微槽的粗糙度。
李澍[5]（2021）在《高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究》文中研究指明随着5G、物联网和人工智能等新技术的快速崛起,智能电子设备朝着两个方向发展:一是芯片和模组的集成度急剧提升,功耗不断攀升;二是零部件的密集程度越来越高,产品变得更轻、更薄。这就导致产品的功耗和散热矛盾更加突出,因此,新型的导热材料已成为产业发展的关注焦点。导热高分子具有耐腐蚀、比强度高、韧性高、耐疲劳、易加工、质轻和成本低等优势,制备导热高分子材料成为一大热点。在某些条件下,导热高分子材料还得具备高导电和电磁屏蔽性能,以适应苛刻的外界环境。聚醚醚酮（PEEK）作为一种高性能的工程塑料,是一种半结晶型的高分子,特殊的分子结构使其具备耐热性能良好、强度与刚度非常优异和化学稳定性高等优点。但由于聚醚醚酮存在溶解性差,加工温度高和熔融粘度大等问题,若仅通过填充高含量的填料来获取某些高性能,势必会引起复合材料机械性能的急剧恶化。本论文以制备具有高导热的聚醚醚酮基复合材料兼具导电、电磁屏蔽性能和机械性能为研究目标。通过改善界面相容性、选择有效填料和采用新技术等手段来提高聚醚醚酮复合材料的导热、导电和电磁屏蔽性能。主要的研究内容可分为以下几个部分:（1）为了改善碳纳米管与聚醚醚酮之间界面相容性,进而降低两者之间的界面热阻,经酯化反应制备了羟基酚酞型聚醚酮接枝羧基碳纳米管（PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH）。为了便于比较,分别将羧基碳纳米管（MWCNTs-COOH）、PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH与PEEK经简单共混复合,制备了MWCNTs/PEEK复合材料,PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的导热性能明显优于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的导热系数为0.71 W/（m·K）,与PEEK相比,提高了206%,而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的导热系数为0.52 W/（m·K）。PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK复合材料的导电性能强于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的导电率为3.0 S/m,而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的导电率为1.3 S/m。PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能优于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的电磁屏蔽效能值为22.9 dB（8.2 GHz）,而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的电磁屏蔽效能值为17.4 dB（8.2GHz）。（2）为了提高复合材料的导电、电磁屏蔽效能和力学性能,选择了力学性能优秀的碳纤维（CF）,并将镍金属镀到碳纤维表面,实现了对碳纤维表面的改性,改善碳纤维的表面活性及与聚醚醚酮的相容性,40wt%Ni-CF/PEEK复合材料的导电率达到1.9×104 S/m,其电磁屏蔽效能值为29 dB（8.2 GHz）。Ni-CF/PEEK复合材料的导热性能同样得到改善,当Ni-CF填充量达到40wt%时,Ni-CF/PEEK复合材料的导热系数为0.59 W/（m·K）,与PEEK相比,提高了1.54倍。Ni-CF/PEEK复合材料也表现出出色的力学性能,40wt%Ni-CF/PEEK复合材料弯曲强度可达268.14 MPa,拉伸强度值为150.56 MPa。（3）为了进一步提升其导热性能,对碳纳米管进行了筛选,选用晶须碳纳米管（Wh-CNTs）和普通碳纳米管（c-MWCNTs和s-MWCNTs）三种碳纳米管,采用熔融共混的方法分别加入到PEEK基体中,对比发现,Wh-CNTs是提高PEEK基复合材料导热性能的理想单一填料。在10wt%Wh-CNTs时,其复合材料热导率达到0.741 W/（m·K）,远远高于纯PEEK的导热系数（0.232 W/（m·K））。这主要是由于Wh-CNTs的高结晶度、缺陷少和易分散降低了与聚醚醚酮基体的界面热阻。还采用湿混法制备了PEEK/Wh-CNTs复合材料,由于在湿混加工过程中碳纳米管的长径比得到保护,并且更易分散,致使其比熔融混合和干混制备的PEEK/Wh-CNTs复合材料具有更高的导热系数（面外1.066 W/（m·K）,面内1.50W/（m·K））。而当晶须碳纳米管含量为30wt%时,湿混条件下的PEEK/Wh-CNTs复合材料的面外热导率可达2.09 W/（m·K）,面内导热系数高达3.82 W/（m·K）。与纯PEEK相比,复合材料的导热系数分别增加了8倍和15.5倍。在晶须碳纳米管含量小于10wt%时,PEEK/Wh-CNTs复合材料的面外导热系数的实验结果与Nan模型吻合较好。在晶须碳纳米管含量超过10wt%后,复合材料的面内导热系数更符合Nan模型。湿混法制备的PEEK/Wh-CNT复合材料还具有出色的电磁屏蔽效能,在填料10wt%时,厚度为0.6mm的复合材料电磁屏蔽性能为21.5 dB。（4）采用激光诱导PEEK片材制备了石墨烯（LIG）,在空气中,PEEK经分解、碳化和石墨化后形成了三维的多孔石墨烯材料。结合利用Raman、SEM、TEM、XPS和XRD等测试手段验证了此观点。激光诱导后的PEEK片材的导电和电磁屏蔽性能良好。在15%功率时达到材料导电率的最高值,其值为1.19 S/m,在8.2 GHz下,其电磁屏蔽效能值为12.4 dB。激光诱导后的CF/PEEK片材也表现出了出色的导电、导热和电磁屏蔽性能。当碳纤维含量达到20wt%时,激光诱导CF/PEEK复合材料的LIG的导电率可达10.7 S/m,而其导热系数可达0.42W/（m·K）,相比诱导前,提高了23.5%,在8.2 GHz下,激光诱导后的CF/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能值为16.8 dB,相比诱导前,提高了3.4 dB。
王磊[6]（2021）在《CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究》文中研究说明选择性激光烧结（Selected laser sintering,SLS）作为一种先进制造技术,由于其自身的技术特点,在复杂外观成形与新产品研发等领域具有十分广阔的应用前景,并在近年来成为众多增材制造技术中发展较快的一种。但长期以来,选择性激光烧结的所用材料存在成本较高、种类单一及烧结件性能受限等问题。因此本文以开发新型功能性高分子复合材料为出发点,以碳纤维（Carbon Fiber,CF）作为填料,以聚醚砜树脂（Polyethersulfone resin,PES）作为高分子基体,通过数值模拟与烧结实验相结合的方式对CF/PES复合粉末的激光烧结成形性能进行研究。本文首先对实验所选用的粉末原材料进行介绍。随后通过理论计算的方式得出了建立CF/PES复合粉末有限元模型所需的物性参数,并确定诸如网格划分、热-力耦合算法以及热源移动加载等关键技术的实现方式。为后续CF/PES复合粉末激光烧结过程中温度场及应力场的数值模拟提供了理论基础和前期准备。本文采用ANSYS19.0有限元软件,通过使用APDL编程的方式进行数值模拟的研究。首先研究了冷却时间和扫描路径对CF/PES复合粉末烧结区域温度场及应力场的影响规律。在确定冷却时间与扫描路径的选择后又分别研究了激光功率、预热温度和扫描速度三项工艺参数对烧结件温度场和应力场的影响规律。后又通过烧结实验对多层模拟结果进行了验证,结果显示数值模拟的形变规律基本符合实际烧结件的形变特点。通过数值模拟与查阅文献相结合的方式确定了组分配比烧结实验所用的工艺参数,采用选择性激光烧结技术制取了不同组分配比的CF/PES激光烧结件。研究由5wt%至40wt%范围内,随着复合粉末中碳纤维质量分数的增加,CF/PES复合粉末烧结件在显微组织、拉伸强度与弯曲强度、电阻率与导电率、X、Y、Z三轴方向成形尺寸及烧结件密度五个方面的影响情况。试验结果表明CF含量为30wt%为SLS技术下CF/PES复合粉末激光烧结件的导电阈值,并最终制取了具备抗静电能力且力学性能及成形尺寸较好的CF/PES激光烧结件。为工程实际中制备复杂结构的抗静电零部件提供了技术参考。
巴雁远[7]（2021）在《基于生物可降解材料的微纳能源采集技术及应用研究》文中研究说明在过去的几十年中,微纳制造技术的迅速发展推动电子产品进入了微型化、智能化和高度集成化的时代,微纳电子器件和系统大量涌现。此外,柔性电子材料的引入及创新赋予电子产品贴覆性、弹性乃至可拉伸特性,使得穿戴式电子器件成为可能。随着物联网（Io T）、人工智能（AI）和其他智能化应用的兴起,穿戴式电子器件在过去十年中受到了广泛关注,业已渗透至人类日常生活的各个方面,包括智慧医疗、便携通信和移动娱乐等。穿戴式微纳电子器件和系统的飞速发展对供能方式提出了新的挑战,其关键在于探索一种可靠可持续、无人值守自供能、绿色无污染的电能供给方式,基于此微纳能源采集技术应运而生,可以高效地将人体所处环境和人体自身所蕴藏的各类丰富能量转化为电能。研究人员通过机理创新、结构优化、材料引入等多种手段,业已推动微纳能源采集技术成为一种极具吸引力的新型能源,为实现柔性可穿戴电子器件的可靠供能提供了一种行之有效的解决方案。而当前微纳能源采集技术要成为一种真正的人体可穿戴、无害的绿色能源,其核心难点在于大量使用人造高分子材料、有毒有害金属材料等。针对上述难点,本论文以微纳能源采集技术为主线,以生物可降解材料为基础,通过制造工艺提出、结构优化设计、机理理论仿真、电学测试分析,研究了基于生物可降解材料实现微纳能源采集器件的可行性,进而通过压电、摩擦起电和复合式的机理创新,提出了基于天然木质纤维素和生物可降解硅胶的新型高性能穿戴式微纳能源器件,进而实现了其在自驱动智能微系统的新应用。具体而言,本论文的主要研究工作包括以下四个方面:首先,基于压电微纳能源采集原理,研究基于生物可降解材料的压电纳米发电机。围绕基于生物可降解材料压电纳米发电机的材料构成、性能提升等问题,通过引入钛酸钡纳米颗粒作为压电功能材料、生物可降解硅胶和天然木质纤维素两种拥有生物可降解特性的材料为基底材料,以及极化掺杂微纳加工工艺的引入,得到钛酸钡纳米颗粒在生物可降解硅胶和天然木质纤维素中的最佳掺杂质量百分比分别为25%和10%,实现基于生物可降解材料的高性能压电纳米发电机。本文为生物可降解材料在微纳能源采集领域的应用提供了一种批量化可控制造技术,最终成功设计与制备了两种具有优异输出特性的压电纳米发电机原型机,即基于生物可降解硅胶压电纳米发电机和基于天然木质纤维素压电纳米发电机,并分别对两种原型机进行性能验证。其次,基于摩擦起电微纳能源采集原理,研究基于生物可降解材料的摩擦纳米发电机。围绕基于生物可降解材料摩擦纳米发电机结构特性与器件性能之间的关系,研究了电极结构对摩擦纳米发电机性能的影响。基于寄生电容效应,提出并设计了电极小型化结构摩擦纳米发电机原型机,当其电极尺寸缩小至摩擦界面尺寸的1/3时,电学输出几乎不变,而器件的光透性增强、信号串扰减弱,为基于生物可降解材料的微纳能源采集器件在光学领域及人机交互领域的应用提供了一种新思路。基于不对称离子对模型与离子转移能力模型,提出并设计了基于天然木质纤维素单层摩擦纳米发电机原型机,对摩擦纳米发电机在构建集成化微系统的应用中提供切实可行的策略。然后,基于压电-摩擦复合式微纳能源采集原理,研究基于生物可降解材料的复合纳米发电机。本文继续以生物可降解硅胶和天然木质纤维素为发电机的构成组分,围绕基于生物可降解材料纳米发电机电学输出性能优化问题,通过对不同纳米发电机机理及结构耦合策略的分析,重点对压电纳米发电机与摩擦纳米发电机的集成化与总体输出性能间的关系进行研究,为提高生物可降解材料的纳米发电机输出功率提供了一种非常有效的方法。最后,针对实际应用中基于生物可降解材料纳米发电机存在的问题与技术瓶颈的提供解决办法。围绕摩擦起电效应在潮湿环境中弱化问题,通过静电感应和离子传导耦合机制的引入与专用匹配电路的设计,解决了基于生物可降解材料摩擦纳米发电机在复杂湿度环境下供能不稳定问题。围绕主动式传感器输出信号低频非规律问题,设计了单通道信号处理系统和多通道信号处理系统,解决了基于生物可降解材料纳米发电机作为主动式传感器精度不足的问题。为了验证基于生物可降解材料纳米发电机的重复使用性与可降解特性,以基于天然木质纤维素压电纳米发电机为研究对象进行了可重构实验和生物可降解实验,为微纳能源器件在穿戴/植入式应用场景面临的生物兼容性、绿色无污染发展瓶颈提供一种有效解决策略。综上所述,本文通过对基于生物可降解材料的微纳能源采集技术及应用的研究,对多种基于生物可降解材料纳米发电机建立物理模型。通过理论分析来实现器件的材料选择、结构设计、加工工艺与性能优化,设计并制备了多个基于生物可降解材料纳米发电机原型机,在基于生物可降解材料微纳能源采集技术领域实现了多种结构创新和电学输出提升,并在器件的使用过程中引入专用匹配电路和两种信号处理系统来实现多种实际应用。
吴建龙[8]（2021）在《隔离填充型ABS复合材料制备及其导电、导热性能研究》文中指出随着电子和通信领域的快速发展,对导电复合材料和导热复合材料的应用需求增加,同时对材料的性能也提出了更高的要求。对复合材料进行导电导热改性,需要在复合材料基体中添加大量的填料,在赋予复合材料新性能的同时必然会影响复合材料本身的性能。减少对复合材料性能不良影响的最直接方法,就是达到相同性能的情况下添加更少的填料。对复合材料基体进行结构设计,引入隔离结构能显着降低填料的使用量。而大部分隔离结构是建立在不相容的复合材料基体中,或者填料主要分布在复合材料基体的界面上。不仅影响材料的力学强度,而且不能从根本上降低填料的使用添加量。因此本文主要从导电、导热复合材料的结构设计方面,对隔离结构进一步探究,来降低填料使用量的同时提升材料的力学性能。本文选用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）和聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金（PC/ABS）作为复合材料基体,填充多壁碳纳米管（MWCNTs）。通过熔融混合、溶液混合和溶液—机械混合的方法制备均一结构和隔离结构的导电复合材料。通过溶液混合法制备的均一结构ABS/MWCNTs导电复合材料的导电阈值为0.5 wt%。ABS/0.5wt%MWCNTs为导电填料,通过溶液—机械混合方法包裹在PC/ABS颗粒表面制备的隔离结构导电复合材料,其导电阈值为0.05wt%。PC/ABS/MWCNTs隔离结构导电复合材料的拉伸强度为40 MPa,接近纯ABS的拉伸强度。在频率为30 MHz-1000 MHz的电磁波中,填充7 wt%的MWCNTs隔离结构导电复合材料的电磁屏蔽效能,与均一结构填充10 wt%的MWCNTs导电复合材料的屏蔽效能相同,均为50-80 d B。选用石墨、氮化硼（BN）通过熔融混合、机械混合—热压的方法添加到ABS基体中,制备均一结构和隔离结构的导热复合材料。相比于均一结构,隔离结构能显着提高材料的导热性能。且在相同填充量下,添加石墨对导热系数的提升效果高于填充BN。在隔离结构中填充10 wt%石墨,材料的导热系数为0.69 W/（m·K）。ABS/石墨隔离结构导热复合材料虽然具有高的导热系数,但是由于隔离结构也影响了其电绝缘性能。通过在ABS颗粒外先包裹石墨层再包裹BN层,制备的ABS/石墨/BN分层隔离导热复合材料,不但具有优异的导热性能,同时保持电绝缘性能。在ABS中分层隔离填充10 wt%的石墨/BN（质量比50:50）,材料的导热系数为0.65 W/（m·K）,体积电阻率为1014Ω·cm。
李万超[9]（2021）在《面向织物传感器的芯鞘型导电纤维成型关键技术研究》文中进行了进一步梳理近些年,柔性织物传感器因其舒适性、可穿戴性而受到极大的关注。通过织物传感器可以用来记录、监测人体活动和生理信号,包括心跳、关节运动、身体状况、睡眠质量等。其中,导电纤维作为织物传感器的核心组成部分,在本文中对其进行了细致的研究。为了批量化、低成本的制备弹性导电纤维,本文设计了一种包括纤维成形、牵伸、干燥、收集的一步式湿法纺丝装置;通过实验装置制备了不同工艺参数的芯部为纯聚氨酯、鞘部为炭黑/聚氨酯复合材料的弹性导电纤维;通过对纤维内部结构的观测研究了纤维的导电机理;通过对不同工艺参数的纤维进行电力学测试,探究了制备纤维的工艺参数对其机电性能的影响;通过不同编织手法制作了纤维状应变传感器以及压阻式柔性织物压力传感器。本文的具体研究内容如下:（1）设计了一种用于芯鞘型导电纤维制备的一步式湿法纺丝装置,与传统的纺丝装置相比,本文在原有的简易成形与拉伸操作的基础上,设计了用于纤维干燥与卷绕收集的装置部分。选用了同轴喷嘴作为喷丝成形部件,可以用于制备芯鞘分层且具有不同成分、结构的导电纤维。在纺丝装置的设计中,采用两个注射泵完成溶液的推进,通过改变注射泵不同的注射速率来制备芯部和鞘部具有不同成分、含量的纤维。通过并列放置的多个陶瓷加热圈对初生纤维进行不同时间的干燥,并通过包含往复丝杆机构的卷绕装置,对纤维进行交叉式往复收集。通过装配各部分的零件得到了用于芯鞘结构弹性导电纤维制备的湿法纺丝装置。（2）完成了湿法纺丝中纺丝原液的制备,通过已搭建好的纺丝装置,在设定好统一注射速率的注射泵的推进下,采用单因子模型,通过控制变量的方法调节纤维鞘部炭黑含量以及同轴喷嘴口处到第一牵伸辊之间的牵伸比（DR1）得到不同参数的导电纤维。（3）采用CCD相机、扫描电子显微镜（SEM）观测了纤维内部结构,对导电纤维的导电机理进行了研究。借助电子天平采用称重法得到不同参数下纤维的线密度值。通过万用表基于四线法得到了单位长度不同参数下导电纤维的电阻。在电动万能拉伸试验机上,通过拉伸实验测试了纤维的机械性能,研究了不同工艺参数对纤维机械性能的影响。在纤维被拉伸的过程中,结合纤维的线密度得到了不同工艺参数下纤维的断裂强度、断裂应变。在拉伸实验中,采用数字电桥实时记录拉伸过程中导电纤维的电阻变化,根据数据结果分析了制备纤维时工艺参数对其电学性能的影响。结果表明,实验中制备的导电纤维核心呈不规则形状或略微分散的外观,纤维外边缘呈锯齿状。纤维单向拉伸实验表明,炭黑含量与牵伸比对纤维的机电性能有着较大的影响。在相同牵伸比下,单位长度纤维的电阻值在炭黑含量增加的过程中呈逐渐下降的趋势;而在炭黑含量相同的情况下,随着牵伸比的增大,单位长度纤维的电阻值逐渐增加。纤维的渗滤阈值在15 wt%-16 wt%范围内,当炭黑含量在14 wt%-15 wt%间时,纤维电阻受炭黑含量不足的影响表现出较大的数值;在16 wt%-21 wt%间时,炭黑含量逐渐增加的过程中,纤维电阻呈缓慢下降趋势;在21 wt%-30 wt%间时,纤维电阻基本无明显变化。在纤维鞘部炭黑含量增加的过程中,纤维的断裂强度及断裂应变呈逐渐下降趋势。牵伸比的增大也会导致纤维断裂强度的增加。在循环拉伸实验中,经过预拉伸的纤维在不同循环应变下表现出不同的电阻变化规律。在1000次的循环拉伸过程中,表现出较好的电阻重复性,具有较宽的检测范围,较小的应变（0.23%）响应以及较快的响应时间。（4）将导电纤维作为纤维状应变传感器,研究了传感器的导电机理,并通过将传感器固定于人体关节处进行了检测实验。研究表明,传感器具有较高的灵敏度以及较快的电阻响应。将纤维状应变传感器通过嵌织法织入到织物手套中,制备了导电织物手套。将导电织物手套在不同应用场合进行了性能测试,研究表明,这种导电织物手套在不同应用实验中都具有较好的应变区分度,可用于医疗及工业生产活动中。（5）根据不同的编织手段制备了具有不同编织结构的织物压力传感器。基于织入法制备了具有机织平纹、斜纹结构的织物压力传感器。在对传感器的循环受压实验中,由于其紧密的织物结构,表现出较低的灵敏度,较好的变化规律。基于嵌织法制备了具有分层、叠压结构的织物压力传感器。在对传感器不同性能的测试中,传感器表现出了较大的灵敏度、良好的重复性。通过实验数据表明,本文中制备的织物压力传感器可以用于织物地毯以及织物床垫等领域。
马丽芸[10]（2021）在《基于皮芯结构复合纱的柔性传感器和纳米发电机的研究》文中研究说明随着社会发展、科技进步及生活水平的提高,人类的需求也不断增长,智能可穿戴设备也成为一类重要的需求产品。近年来,智能可穿戴设备随着人工智能、物联网技术、通讯技术、材料科学等各个学科领域的发展呈现出巨大增长态势。与人体相关的生理信号例如压力、湿度、温度等各类信息的收集及利用,是大数据服务高温等极端环境作业、运动健康以及医疗行业的基础,依托各类人体信号的收集及处理,可及时调整工作环境、提出正确训练建议及诊断治疗方案,因此柔性传感器的研究和开发对于实现远程突发状况等处理具有重要意义。传感器的柔性化是近年来的研究热点之一,将电子器件的柔性化具有其他类型传感器所不具备的优势,其结构稳定,易于携带,佩戴舒适,可长时间使用,更有利于人类健康和运动信号的长期采集。因此,本论文采用纺纱技术手段,基于纤维、纱线材料,辅以皮芯结构复合纱的特殊结构优势,构建了以电容、电流、电压等为检测信号的功能性柔性传感器,对其传感机理、结构与性能的相关性进行理论分析与试验,并应用于人体呼吸、关节运动等健康信号的监测和特殊环境所需求的信号检测与传送,实现了柔性传感器的全纤维设计,具有重要的科学意义、学术价值和应用前景。以下是本论文主要研究内容及研究结果:首先,在四轴系喂入纺纱原理的基础上,自主搭建包缠纺纱系统装置,制备了一种基于皮芯结构的,以铜丝为芯纱,异形截面聚酯长丝为皮层纱的复合纱,表征了不同异形截面长丝的表面形貌,分析了不同的表面形貌及截面形态的异形长丝的湿度响应及湿敏性能。通过观察异形截面纤维的形貌,可知该纤维为非圆形截面,纵向带有沟槽,再对异形纤维截面图像进行统计计算,得出不同异形截面的聚酯类纤维的比表面积差异;又通过自主搭建的测试纤维的水分子传输能力的实验平台,对异形截面纤维的水分子传输能力进行对比;最终,通过预测计算及实验验证得出,异形截面纤维的比表面积越大,其水分子吸收和解吸就越容易。异形截面纤维的凹槽形状不仅影响单根纤维的运输水分子能力,而且还影响由此类异形截面纤维组成的纱线的运输水分子性能。此类纤维的凹槽在纱线集合体中形成间隙,基于毛细效应,水分子可以很容易地从潮湿侧转移到干燥侧并迅速蒸发。在此基础上又通过湿度-电学性能测试,系统分析对比了不同异形截面复合纱湿度传感器的灵敏度、响应时间、复合纱在不同湿度作用下的电学响应性能,明晰了异形截面纤维复合纱湿度传感器的影响因素,分析了异形截面纤维的感湿性能,首次提出异形纤维复合纱的湿度传感模型,为复合纱湿度传感器的构建开拓了新的应用领域,奠定了研究基础。其次,基于单电极模式纳米发电机的工作原理及定义分析,再结合两轴系喂入纺纱方式中皮芯结构复合纱的特点,探究出全纤维纱线和织物摩擦纳米发电机的制备方法,明确该功能性的纱线和织物进行量产的方法,构建了基于聚酰亚胺短纤纱与镀银导电长丝的皮芯结构的全纤维阻燃复合纱及其织物的摩擦纳米发电机,对该功能性纱线及织物进行系统性表征。通过洗涤及阻燃测试探究了该复合纱的耐久性,结果表明该复合纱摩擦纳米发电机性能稳定且在洗涤或燃烧测试后不会产生较明显的损伤或性能下降。针对电学性能进行探究,可知该复合纱摩擦纳米发电机在1 Hz至2.5 Hz的测试频率条件下电学输出为0.230-0.295μA;另外,随着纱线长度的增长,纱线输出性能也随之变大。同时,该皮芯结构复合纱的摩擦纳米发电机能承受织造过程中的机械打击以及摩擦等,通过织造小样机制备了五种织物组织结构的机织物;这些织物具有良好的柔性、透气性;且不同组织结构的织物电学输出不同。总之,系统性构建了由纱线到织物的摩擦纳米发电机的制备方法,明晰了连续化加工生产全纤维纱线及其织物摩擦纳米发电机的工艺参数,分析了基于皮芯结构复合纱的摩擦纳米发电机的物理机械性能。此外,构建了基于聚四氟乙烯长丝与镀银导电长丝的皮芯结构的具有耐酸耐碱性能的全纤维复合纱及其织物的摩擦纳米发电机。采用原位观察、静态接触角、浸渍、喷洒的方式对复合纱及其织物进行疏水性分析;对复合纱及其织物的摩擦纳米发电机的耐酸耐碱性进行表征,采用浓酸溶液（浓碱溶液）浸渍的方法,对比外观及电学输出性能的变化。首次探究了液滴与复合纱及其织物接触分离时可产生的电学信号,并对液滴与复合纱接触分离时电子转移机理进行分析,表征发现不同液滴的流速与织物的接触分离所产生的电学输出随着流速的增大而增大。另外,表征了不同长度复合纱、不同测试频率及不同接触材料条件下,复合纱的电学输出性能:随着复合纱长度的增长,短路电流、短路电荷量以及开路电压的输出均有增加;复合纱的短路电流随着测试频率的变快而增加;不同材料的织物与该发电机接触所产生的短路电流也不同。验证了此类复合纱作为智能化及功能化纺织原料的有效性和可靠性。最后,基于皮芯结构复合纱的柔性传感器,构建了可监测人体呼吸情况、关节运动等健康信息的智能口罩、智能关节护具配件及其他应用场景需要信息传递的智能纺织品。将皮芯结构复合纱的柔性湿度传感器固定在普通的3M口罩的呼吸阀的呼吸气体的出入口部位,通过实时测量该湿度传感器的电容信号变化情况,对人体呼吸频次、呼吸强度以及呼吸骤停的检测,实现监测人体呼吸状况的功能。建立远程呼吸监测系统的智能平台的框架,将基于该湿度传感器与无线充电、数据滤波和信息传输等功能的电路板相连接,监测的信号将在手机等终端显示。该数据还可以通过云端上传、存储及共享,也便于后期大数据的处理和分析。将皮芯结构复合纱的纳米发电机缝制在护腕、护肘、护膝、护踝等部件上,通过人体关节弯曲时电学输出信号变化的相互关系,实现对关节运动的检测及信号分析。还利用皮芯结构复合纱的纳米发电机制备了自供电逃生和救援系统,该系统具有阻燃性能,通过LED灯与皮芯结构复合纱织物的合理连接和排列,构建了火场或无供电条件下实时显示最优逃离路线的逃生系统,同时还可通过多通道的信息采集功能,实现在救援终端实时显示精准求救位置的救援系统。基于聚四氟乙烯皮芯结构复合纱纳米发电机的疏水、耐酸、耐碱性能,可建立了智能防护服系统,通过将该复合纱及其织物缝制在普通洁净服上,在实现防化性能的基础上,利用多通道采集系统,实现信号的实时检测及传递。本论文较系统地分析了皮芯结构复合纱传感器的传感响应机理、力学性能及量产化制备方式,分析了基于皮芯结构复合纱湿度传感器的湿度-电容行为及湿度响应机制,通过对皮芯复合纱湿度传感器的结构成形、机理及其在呼吸监测应用进行分析;同时,基于皮芯结构复合纱的摩擦纳米发电机的接触分离的电学响应机理进行分析,提出了可量产化的加工方法及工艺参数,为纱线基摩擦纳米发电机的连续化生产提供了思路和理论依据,丰富了传感器在检测人体运动、健康信息,极端环境的检测及信号传输等智能纺织品领域的应用范围。
二、导电纤维的加工现状（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、导电纤维的加工现状（论文提纲范文）
（1）制备工艺对银铜合金的组织与性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高导耐热铜合金的研究现状 |
| 1.2 Cu-Ag合金的研究和应用现状 |
| 1.3 Cu-Ag合金的沉淀析出效应 |
| 1.4 Cu-Ag合金的制备技术现状 |
| 1.5 研究内容及意义 |
| 第二章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验原料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 合金制备工艺路线及试验方案 |
| 2.4 性能测试 |
| 2.4.1 硬度的测量 |
| 2.4.2 抗拉强度的测量 |
| 2.4.3 导电率的检测 |
| 2.4.4 抗软化温度的测定 |
| 2.5 显微组织的观察 |
| 2.5.1 光学显微组织观察 |
| 2.5.2 扫描电子显微镜观察 |
| 2.5.3 透射电子显微镜观察 |
| 第三章 基于“上引-冷轧”的铜银合金板带材组织与性能 |
| 3.1 铜银合金的上引带坯工艺开发及铸坯组织 |
| 3.1.1 铜银合金带坯上引工艺开发 |
| 3.1.2 铜银合金上引带坯的组织特点 |
| 3.2 轧制规程的设计 |
| 3.3 形变热处理对Cu-2Ag合金板带材组织和性能的影响 |
| 3.3.1 Cu-2Ag合金上引板坯及冷轧板的显微组织 |
| 3.3.2 Cu-2Ag合金固溶状态及时效析出的显微形貌 |
| 3.3.3 Cu-2Ag合金固溶后直接时效的性能分析 |
| 3.3.4 Cu-2Ag合金固溶后冷轧再时效的性能分析 |
| 3.4 形变热处理对Cu-3Ag合金板带材组织和性能的影响 |
| 3.4.1 退火工艺状态下Cu-3Ag合金的组织和性能 |
| 3.4.2 固溶工艺对Cu-3Ag合金组织和性能的影响 |
| 3.4.3 二次冷轧和时效对Cu-3Ag合金组织和性能的影响 |
| 3.5 Cu-Ag合金板带材的抗软化温度研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于“上引-冷轧”工艺路线的铜银合金杆线材的组织与性能 |
| 4.1 铜银合金上引铜杆工艺开发 |
| 4.2 冷轧和冷拉工艺过程 |
| 4.3 形变热处理过程中铜银合金的组织和性能转变 |
| 4.3.1 Cu-2Ag合金宏观组织及金相显微组织分析 |
| 4.3.2 Cu-2Ag合金扫描显微组织及EDS图像分析 |
| 4.3.3 Cu-2Ag合金断口形貌分析 |
| 4.3.4 Cu-2Ag合金各状态下的性能 |
| 4.4 铜银合金的抗软化性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）面向个人健康监测的柔性传感器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 柔性应变传感器研究现状 |
| 1.2.1 基于纳米导电网络的柔性应变传感器研究现状 |
| 1.2.2 基于石墨烯的柔性应变传感器研究现状 |
| 1.2.3 柔性应变传感器在健康监测分析中的应用现状 |
| 1.3 柔性SERS传感基底研究现状 |
| 1.3.1 SERS传感基底发展趋势 |
| 1.3.2 基于聚合物的柔性SERS传感基底研究现状 |
| 1.3.3 柔性透明SERS传感基底在原位检测中的研究现状 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论基础与实验技术 |
| 2.1 柔性应变传感器理论基础 |
| 2.1.1 柔性应变传感器的传感机制 |
| 2.1.2 柔性应变传感器的性能参数 |
| 2.2 基于表面增强拉曼散射的柔性传感基底理论基础 |
| 2.2.1 拉曼散射 |
| 2.2.2 表面增强拉曼散射(SERS)及其增强机制 |
| 2.2.3 SERS传感基底及性能参数 |
| 2.3 半导体微纳加工技术 |
| 2.3.1 半导体等离子体刻蚀 |
| 2.3.2 金属薄膜蒸镀 |
| 2.3.3 纳米压印技术 |
| 2.4 柔性聚合物材料表面处理 |
| 2.4.1 等离子体处理 |
| 2.4.2 紫外臭氧清洗技术 |
| 2.5 表征及测试技术 |
| 2.5.1 扫描电子显微镜 |
| 2.5.2 柔性应变传感器响应测试 |
| 2.5.3 柔性SERS传感基底光学测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 RGO/弹性纤维柔性应变传感器 |
| 3.1 RGO/弹性纤维柔性应变传感器的制备 |
| 3.2 RGO/弹性纤维柔性应变传感器的传感机制分析 |
| 3.3 RGO/弹性纤维柔性应变传感器的性能测试 |
| 3.4 基于RGO/弹性纤维的脉搏波传感器 |
| 3.4.1 脉搏波传感器的设计与实现 |
| 3.4.2 脉搏波传感器用于日常脉搏监测 |
| 3.4.3 脉搏波传感器用于桡动脉增强指数测试 |
| 3.5 基于RGO/弹性纤维的传感贴片 |
| 3.5.1 传感贴片的设计与实现 |
| 3.5.2 传感贴片监测脉搏呼吸生命体征 |
| 3.5.3 传感贴片监测咀嚼吞咽发声 |
| 3.5.4 传感贴片监测抓握及膝跳反射 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于金纳米蠕虫结构的柔性SERS传感基底 |
| 4.1 金纳米蠕虫柔性SERS传感基底的制备及表征 |
| 4.2 金纳米蠕虫柔性SERS传感基底的优化 |
| 4.2.1 金纳米蠕虫柔性SERS传感基底的背景噪声消除 |
| 4.2.2 金纳米蠕柔性SERS传感基底的性能最优化 |
| 4.3 最优金纳米蠕虫柔性SERS传感基底的性能表征 |
| 4.3.1 R6G检测极限浓度 |
| 4.3.2 分析增强因子(AEF) |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于贵金属纳米种子结构的柔性SERS传感基底 |
| 5.1 纳米种子柔性SERS传感基底的制备 |
| 5.2 纳米种子柔性SERS传感基底的光学性质研究 |
| 5.2.1 纳米种子结构的仿真分析 |
| 5.2.2 纳米种子柔性SERS传感基底的激发波长 |
| 5.3 金纳米种子柔性SERS传感基底的性能优化及回收利用 |
| 5.3.1 氧等离子处理优化性能 |
| 5.3.2 臭氧紫外清洗回收基底 |
| 5.4 纳米种子柔性透明SRES传感基底的性能表征 |
| 5.4.1 Mapping测试表征均匀性 |
| 5.4.2 平均增强因子(EF_(AVG)) |
| 5.4.3 透明度测试 |
| 5.4.4 弯折稳定性测试 |
| 5.5 葡萄表面农药残留原位检测 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及申请的专利 |
（3）聚间苯二甲酰间苯二胺导电纤维的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 导电纤维的概述 |
| 1.2.1 导电纤维的分类 |
| 1.2.2 导电纤维的应用 |
| 1.2.3 导电纤维的发展历程 |
| 1.3 芳香族聚酰胺纤维 |
| 1.3.1 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维 |
| 1.3.2 聚间苯二甲酰间苯二胺纤维 |
| 1.3.3 芳香族聚酰胺导电纤维 |
| 1.4 芳香族聚酰胺导电纤维的制备方法 |
| 1.4.1 共混纺丝法 |
| 1.4.2 化学镀法 |
| 1.4.3 气相沉积法 |
| 1.4.4 涂敷/涂层法 |
| 1.5 本课题的提出 |
| 参考文献 |
| 第二章 Ni-Ag-PMIA导电纤维的制备与性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 纳米银溶胶的制备 |
| 2.2.3 PMIA纤维表面AgNPs催化涂层的构建 |
| 2.2.4 Ni-Ag-PMIA纤维的制备 |
| 2.2.5 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 AgNPs的形貌及结构分析 |
| 2.3.2 PMIA纤维表面AgNPs催化涂层的构建条件优化 |
| 2.3.3 活化温度对Ni-Ag-PMIA导电纤维的形貌及导电性能的影响 |
| 2.3.4 Ni-Ag-PMIA导电纤维的力学性能分析 |
| 2.3.5 Ni-Ag-PMIA导电纤维的热稳定性能分析 |
| 2.3.7 Ni-Ag-PMIA导电纤维的耐腐蚀及界面结合性能分析 |
| 2.3.8 Ni-Ag-PMIA导电纤维的导电性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA导电纤维的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要实验原料与试剂 |
| 3.2.2 PMIA纤维表面DOPA@AgNAs催化涂层的构建 |
| 3.2.3 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维的制备 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 DOPA@AgNAs的成型机理与形貌结构分析 |
| 3.3.2 活化反应时间对PMIA纤维表面催化涂层的构建的影响 |
| 3.3.3 活化反应时间对镀镍PMIA纤维的形貌及导电性能的影响 |
| 3.3.4 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维的结构性能分析 |
| 3.3.5 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维的力学性能分析 |
| 3.3.6 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维的热稳定性能分析 |
| 3.3.7 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维的导电稳定性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 PMIA/PAN共混导电膜与导电纤维的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要实验原料与试剂 |
| 4.2.2 PMIA/PAN共混膜的制备 |
| 4.2.3 PMIA/PAN-CuS导电复合膜的制备 |
| 4.2.4 PMIA/PAN共混纤维的制备 |
| 4.2.5 PMIA/PAN-CuS导电复合纤维的制备 |
| 4.2.6 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PMIA/PAN共混溶液的稳定性能及流变性能分析 |
| 4.3.2 PMIA/PAN 共混比对PMIA/PAN 共混膜结构性能的影响 |
| 4.3.3 PMIA/PAN共混比对PMIA/PAN-CuS复合膜镀层形貌的影响 |
| 4.3.4 PMIA/PAN-CuS复合膜的导电性能及界面结合性能分析 |
| 4.3.6 PMIA/PAN共混纤维制备条件的优化研究 |
| 4.3.7 PMIA/PAN共混纤维与PMIA纤维的结构性能对比 |
| 4.3.8 PMIA/PAN-CuS纤维的形貌结构及导电性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA纤维织物的制备与应用探究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要实验原料与试剂 |
| 5.2.2 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的制备 |
| 5.2.3 多功能电子织物的制备 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的制备机理与形貌结构分析 |
| 5.3.2 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的导电性能分析 |
| 5.3.3 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的电热性能分析 |
| 5.3.4 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的电加热应用探究 |
| 5.3.5 Ni-DOPA@AgNAs-PMIA织物的压力传感应用探究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 全文总结 |
| 附录一 博士期间所获得的荣誉 |
| 附录二 博士期间发表或拟发表的学术论文及专利 |
| 附录三 英文名词缩写表 |
| 致谢 |
（4）碳纤维增强复合材料的电化学放电加工特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳纤维增强复合材料概述 |
| 1.2 碳纤维增强复合材料的加工现状 |
| 1.2.1 碳纤维增强复合材料的传统机械加工技术 |
| 1.2.2 超声辅助加工 |
| 1.2.3 激光加工 |
| 1.2.4 电火花加工 |
| 1.2.5 电化学放电加工 |
| 1.3 电化学放电加工研究现状 |
| 1.3.1 气膜的研究现状 |
| 1.3.2 加工工艺的研究现状 |
| 1.3.3 工具电极的研究现状 |
| 1.4 研究目的和内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 电化学放电加工机理及实验平台搭建 |
| 2.1 电化学放电加工机理 |
| 2.1.1 气膜形成机理分析 |
| 2.1.2 火花放电过程分析 |
| 2.1.3 材料去除机理分析 |
| 2.2 实验平台搭建 |
| 2.2.1 电化学放电加工平台 |
| 2.2.2 测量表征设备仪器 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电化学放电加工过程的稳定性研究 |
| 3.1 实验装置与过程 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.2 不同参数对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.2.1 电压对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.2.2 占空比对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.2.3 电源频率对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.2.4 电解液浓度对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.2.5 电极转速对电化学放电加工稳定性的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 电化学放电加工的阴极损耗试验研究 |
| 4.1 实验装置与过程 |
| 4.1.1 实验装置 |
| 4.1.2 实验材料 |
| 4.1.3 实验过程 |
| 4.2 不同参数对工具电极损耗的影响 |
| 4.2.1 电压对工具电极损耗的影响 |
| 4.2.2 频率和占空比对工具电极损耗的影响 |
| 4.2.3 电解液浓度和转速对工具电极损耗的影响 |
| 4.3 工具电极损耗对气膜形成时间和平均电流的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 电化学放电加工工艺实验研究 |
| 5.1 实验装置及材料 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验材料 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 微孔加工过程 |
| 5.2.2 微槽加工过程 |
| 5.3 CFRP的孔加工结果和讨论 |
| 5.3.1 电压对孔加工的影响 |
| 5.3.2 频率对孔加工的影响 |
| 5.3.3 进给速度对孔加工的影响 |
| 5.3.4 转速对孔加工的影响 |
| 5.4 CFRP的槽加工结果和讨论 |
| 5.4.1 电压对槽加工的影响 |
| 5.4.2 频率对槽加工的影响 |
| 5.4.3 进给速度对槽加工的影响 |
| 5.5 加工实例 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（5）高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 高分子导热导电的机制 |
| 1.3 填充型高分子复合材料的导热导电机制 |
| 1.4 填充型导热导电高分子复合材料的研究现状及影响因素 |
| 1.4.1 金属类填料 |
| 1.4.2 陶瓷类填料 |
| 1.4.3 碳系填料 |
| 1.4.4 影响因素 |
| 1.5 填充型电磁屏蔽高分子复合材料 |
| 1.5.1 电磁屏蔽原理 |
| 1.5.2 填充型高分子复合材料电磁屏蔽的影响因素 |
| 1.6 聚醚醚酮基复合材料 |
| 1.7 本论文设计思想 |
| 第二章 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 主要实验原料及设备 |
| 2.2.1 主要实验原料和试剂 |
| 2.2.2 主要实验仪器和设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 羟基酚酞型聚醚酮的制备 |
| 2.3.2 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管的制备 |
| 2.3.3 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管/聚醚醚酮复合材料的制备 |
| 2.3.4 测试与表征 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 PEK-C和PEK-C-OH的红外分析 |
| 2.4.2 PEK-C和PEK-C-OH的核磁谱图分析 |
| 2.4.3 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的红外分析 |
| 2.4.4 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的XPS分析 |
| 2.4.5 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的SEM和TEM分析 |
| 2.4.6 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的拉曼分析 |
| 2.4.7 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的热重和分散性分析 |
| 2.4.8 MWCNTs/PEEK复合材料的SEM分析 |
| 2.4.9 MWCNTs/PEEK复合材料的导热性能分析 |
| 2.4.10 MWCNTs/PEEK复合材料的导电性能分析 |
| 2.4.11 MWCNTs/PEEK复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 2.4.12 MWCNTs/PEEK复合材料的热性能分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 Ni-CF/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 主要实验原料及设备 |
| 3.2.1 主要实验原料和试剂 |
| 3.2.2 主要实验仪器和设备 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 Ni-CF的制备 |
| 3.3.2 Ni-CF/聚醚醚酮复合材料的制备 |
| 3.3.3 测试与表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 Ni-CF的SEM分析 |
| 3.4.2 Ni-CF的红外分析 |
| 3.4.3 Ni-CF的XRD和EDS分析 |
| 3.4.4 Ni-CF/PEEK复合材料的SEM和EDS分析 |
| 3.4.5 Ni-CF/PEEK复合材料的XRD分析 |
| 3.4.6 Ni-CF/PEEK复合材料的导热性能分析 |
| 3.4.7 Ni-CF/PEEK复合材料的导电性能分析 |
| 3.4.8 Ni-CF/PEEK复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 3.4.9 Ni-CF/PEEK复合材料的热性能分析 |
| 3.4.10 Ni-CF/PEEK复合材料的力学性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的制备及其性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 主要实验原料及设备 |
| 4.2.1 主要实验原料和试剂 |
| 4.2.2 主要实验仪器和设备 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的制备 |
| 4.3.2 测试与表征 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 碳纳米管的SEM和TEM分析 |
| 4.4.2 碳纳米管的红外和拉曼分析 |
| 4.4.3 碳纳米管的XRD分析 |
| 4.4.4 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的SEM分析 |
| 4.4.5 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导电性能分析 |
| 4.4.6 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导热性能分析 |
| 4.4.7 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的DSC分析 |
| 4.4.8 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的TGA分析 |
| 4.4.9 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的力学性能分析 |
| 4.4.10 不同制备方式对聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导热性能影响 |
| 4.4.11 聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的导热模型 |
| 4.4.12 湿混下的聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的电磁屏蔽效能分析 |
| 4.4.13 湿混下高填充的聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的导热性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 LIG/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 主要实验原料及设备 |
| 5.2.1 主要实验原料和试剂 |
| 5.2.2 主要实验仪器和设备 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 激光诱导PEEK制备LIG/PEEK复合材料 |
| 5.3.2 激光诱导CF/PEEK制备LIG/CF/PEEK复合材料 |
| 5.3.3 测试与表征 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 拉曼分析 |
| 5.4.2 LIG的导电性能和LIG/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能分析 |
| 5.4.3 LIG的SEM和XRD分析 |
| 5.4.4 XPS分析 |
| 5.4.5 激光诱导LIG机理分析 |
| 5.4.6 激光诱导的CF/PEEK复合材料的导电性能和电磁屏蔽效能分析 |
| 5.4.7 激光诱导的CF/PEEK复合材料的导热性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士研究生期间获得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 聚醚砜树脂及其复合材料研究现状 |
| 1.3.2 碳纤维及其复合材料研究现状 |
| 1.3.3 碳系导电高分子材料研究现状 |
| 1.3.4 基于有限元方法的SLS数值模拟研究现状 |
| 1.4 选择性激光烧结技术的发展趋势 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 CF/PES复合粉末SLS实验方法及有限元模型建立 |
| 2.1 粉末原材料的选用及准备 |
| 2.2 烧结成形件的制备 |
| 2.3 实验测试方法 |
| 2.4 CF/PES复合粉末SLS有限元模型的建立 |
| 2.4.1 CF/PES复合粉末热物性参数的确定 |
| 2.4.2 几何模型的建立及网格单元的选择 |
| 2.5 移动高斯热源的实现 |
| 2.6 有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.1 温度场有限元模拟的理论基础 |
| 2.6.2 应力场有限元模拟的理论基础 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 冷却时间与扫描路径的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 3.1 冷却时间对形变影响的数值模拟研究 |
| 3.2 扫描路径的数值模拟研究 |
| 3.2.1 扫描路径的说明 |
| 3.2.2 扫描路径的温度场数值模拟分析 |
| 3.2.3 扫描路径的应力形变数值模拟分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 工艺参数及多层多道的温度场及应力场数值模拟研究 |
| 4.1 激光功率数值模拟影响特性的研究 |
| 4.1.1 激光功率对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.1.2 激光功率对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.2 预热温度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.2.1 预热温度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.2.2 预热温度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.3 扫描速度数值模拟影响特性的研究 |
| 4.3.1 扫描速度对有限元模拟温度场影响特性的研究 |
| 4.3.2 扫描速度对有限元模拟应力形变影响特性的研究 |
| 4.4 多层多道烧结的数值模拟研究 |
| 4.4.1 “生死单元”的应用 |
| 4.4.2 多层多道烧结数值模拟的温度场分析 |
| 4.4.3 多层多道烧结数值模拟的应力形变分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 CF/PES复合粉末SLS成形的实验研究 |
| 5.1 组分配比对烧结件显微组织的影响 |
| 5.2 组分配比对烧结件力学性能的影响 |
| 5.3 组分配比对烧结件电学性能的影响 |
| 5.4 组分配比对烧结件成形尺寸的影响 |
| 5.5 组分配比对烧结件密度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 学术硕士学位论文修改情况确认表 |
（7）基于生物可降解材料的微纳能源采集技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外关于纳米发电机研究的历史与现状 |
| 1.2.1 关于压电纳米发电机研究的历史与现状 |
| 1.2.2 关于摩擦纳米发电机研究的历史与现状 |
| 1.2.3 关于复合纳米发电机研究的现状 |
| 1.3 基于生物可降解材料的纳米发电机研究现状 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 |
| 1.5 本文的内容与结构安排 |
| 第二章 基于生物可降解材料的压电纳米发电机 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电效应与压电材料 |
| 2.2.1 压电效应 |
| 2.2.2 压电材料 |
| 2.3 压电纳米发电机 |
| 2.4 基于生物可降解硅胶的压电纳米发电机 |
| 2.4.1 基于生物可降解硅胶压电纳米发电机的理论分析 |
| 2.4.2 基于生物可降解硅胶压电纳米发电机制造工艺:交替混合分散 |
| 2.4.3 基于生物可降解硅胶压电纳米发电机制造工艺:掺杂极化 |
| 2.5 基于天然木质纤维素的压电纳米发电 |
| 2.5.1 基于天然木质纤维素压电纳米发电机的工作机理分析 |
| 2.5.2 基于天然木质纤维素压电器件制造工艺:纤维萃取、丝网印刷 |
| 2.5.3 基于天然木质纤维素压电纳米发电机的结构优化研究 |
| 2.5.4 基于天然木质纤维素压电纳米发电机的性能优化研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于生物可降解材料的摩擦纳米发电机 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦纳米发电机 |
| 3.3 基于生物可降解硅胶的摩擦纳米发电机 |
| 3.3.1 原理分析 |
| 3.3.2 基于生物可降解硅胶摩擦纳米发电机的加工工艺流程 |
| 3.3.3 基于生物可降解硅胶摩擦纳米发电机的性能测试与分析 |
| 3.3.4 基于生物可降解硅胶摩擦纳米发电机的电极优化研究 |
| 3.4 基于天然木质纤维素的单层摩擦纳米发电机 |
| 3.4.1 原理分析 |
| 3.4.2 基于天然木质纤维素单层摩擦纳米发电机的性能测试与分析 |
| 3.4.3 氯化钙-木质纤维素基单层摩擦纳米发电机高输出性能机理研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于生物可降解材料的复合纳米发电机 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合纳米发电机 |
| 4.2.1 电磁-摩擦复合纳米发电机 |
| 4.2.2 压电-摩擦复合纳米发电机 |
| 4.2.3 热电-摩擦复合纳米发电机 |
| 4.3 基于生物可降解材料的压电-摩擦电复合纳米发电机 |
| 4.3.1 基于生物可降解材料压电-摩擦电复合纳米发电机的电极研究 |
| 4.3.2 基于生物可降解材料压电-摩擦电复合纳米发电机封装研究 |
| 4.3.3 基于生物可降解材料压电-摩擦电复合纳米发电机压电层研究 |
| 4.3.4 基于生物可降解材料压电-摩擦电复合纳米发电机机理分析 |
| 4.3.5 基于生物可降解材料压电-摩擦电复合纳米发电机性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于生物可降解材料纳米发电机的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于生物可降解材料纳米发电机供能及传感应用验证 |
| 5.3 基于生物可降解材料摩擦纳米发电机在复杂湿度环境下应用研究 |
| 5.4 基于生物可降解材料纳米发电机输出信号低频非规律影响研究 |
| 5.4.1 单通道信号处理系统及其在纳米发电机领域应用 |
| 5.4.2 多通道信号处理系统及其在纳米发电机领域应用 |
| 5.5 基于生物可降解材料纳米发电机的可重构性研究 |
| 5.6 基于生物可降解材料纳米发电机生物的可降解特性研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果与荣誉 |
（8）隔离填充型ABS复合材料制备及其导电、导热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 导电复合材料 |
| 1.2.1 导电复合材料的分类 |
| 1.2.2 复合型导电复合材料的导电机理 |
| 1.2.3 导电复合材料的电磁屏蔽机理 |
| 1.2.4 导电复合材料的应用 |
| 1.2.5 导电复合材料研究现状 |
| 1.3 导热复合材料 |
| 1.3.1 导热复合材料的分类 |
| 1.3.2 导热复合材料的导热机理 |
| 1.3.3 导热复合材料的应用 |
| 1.3.4 导热复合材料的研究现状 |
| 1.4 课题的研究内容和意义 |
| 第二章 MWCNTs填充ABS复合材料制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备与仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 碳纳米管分散工艺的研究 |
| 2.3.2 不同制备方法及不同结构导电复合材料的结构特征 |
| 2.3.3 不同制备方法及不同结构导电复合材料的导电性能 |
| 2.3.4 隔离结构导电复合材料的力学性能 |
| 2.3.5 热压温度对隔离结构导电复合材料性能的影响 |
| 2.3.6 不同隔离结构导电复合材料的电磁屏蔽效能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 石墨、氮化硼填充ABS复合材料的制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器与设备 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.2.4 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 均一结构导热复合材料的性能研究 |
| 3.3.2 隔离结构导热复合材料的性能研究 |
| 3.3.3 分层隔离结构导热复合材料的性能研究 |
| 3.3.4 共混隔离结构导热复合材料的性能研究 |
| 3.4 本章结论 |
| 第四章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）面向织物传感器的芯鞘型导电纤维成型关键技术研究（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 研究现状 |
| 1.2.1 柔性织物传感器的研究现状 |
| 1.2.2 织入法传感器的研究现状 |
| 1.2.3 导电纤维的研究现状 |
| 1.2.4 导电纤维成形工艺与装置 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 湿法纺丝装置的搭建 |
| 2.1 纺丝装置基本性能要求 |
| 2.2 湿法纺丝装置的设计 |
| 2.2.1 成形部分的设计 |
| 2.2.2 牵伸部分的设计 |
| 2.2.3 干燥部分的设计 |
| 2.2.4 收集部分的设计 |
| 2.2.5 其他辅助装置的设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 芯鞘型导电纤维的制备与性能研究 |
| 3.1 实验仪器与试剂 |
| 3.1.1 实验仪器 |
| 3.1.2 实验试剂 |
| 3.1.3 导电介质的选择 |
| 3.1.4 纤维填充物的选择 |
| 3.2 导电纤维的制备步骤 |
| 3.2.1 纺丝原液的制备 |
| 3.2.2 导电纤维的制备 |
| 3.3 导电纤维的性能探究 |
| 3.3.1 导电纤维表面形态分析 |
| 3.3.2 纤维的电学性能分析 |
| 3.3.3 纤维的力学性能分析 |
| 3.3.4 不同牵伸比及炭黑含量纤维的单向拉伸特性 |
| 3.3.5 不同炭黑含量纤维的循环拉伸特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纤维状应变传感器及其在导电织物中的应用 |
| 4.1 纤维状应变传感器的工作原理 |
| 4.1.1 传感器的受拉理论 |
| 4.1.2 传感器的受压理论 |
| 4.2 纤维状应变传感器在人体关节处的应用 |
| 4.2.1 颈椎关节运动实验 |
| 4.2.2 手臂关节运动实验 |
| 4.3 纤维状应变传感器在导电织物中的应用 |
| 4.3.1 导电织物手套的制作 |
| 4.3.2 导电织物手套在不同应用场合的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压阻式柔性织物压力传感器的设计与应用 |
| 5.1 压阻式柔性织物压力传感器的工作原理 |
| 5.2 压阻式柔性织物压力传感器的制备 |
| 5.3 基于织入法织物压力传感器的制作及性能测试 |
| 5.3.1 网格状纤维压力传感器的编织与受压测试 |
| 5.3.2 平纹织物传感器的编织与受压测试 |
| 5.3.3 斜纹织物传感器的编织与受压测试 |
| 5.4 基于嵌织法织物传感器的制作 |
| 5.4.1 分层结构织物传感器的制作 |
| 5.4.2 叠压结构织物传感器的制作 |
| 5.5 不同嵌织结构织物压力传感器的性能测试 |
| 5.5.1 循环施压实验测试 |
| 5.5.2 单个接触点递增重物实验测试 |
| 5.5.3 不同受压位置施压实验测试 |
| 5.5.4 人体踩重实验测试 |
| 5.6 织物传感器的应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 课题研究成果总结 |
| 6.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于皮芯结构复合纱的柔性传感器和纳米发电机的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和研究意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 柔性智能纺织品的国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性传感纺织品 |
| 1.2.2 柔性能量收集纺织品 |
| 1.3 基于纤维状(纱线状)传感器的研究现状 |
| 1.3.1 纤维状(纱线状)湿度传感器 |
| 1.3.2 纤维状(纱线状)自供电传感器 |
| 1.4 基于纤维状(纱线状)柔性摩擦纳米发电机的研究现状 |
| 1.4.1 纤维状(纱线状)摩擦纳米发电机 |
| 1.4.2 织物状摩擦纳米发电机 |
| 1.5 当前研究存在问题的分析 |
| 1.6 本课题的研究思路和内容 |
| 1.6.1 研究思路 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 研究目标 |
| 1.6.4 研究内容与方法 |
| 1.6.5 论文架构 |
| 第2章 基于皮芯结构复合纱湿度传感器制备与性能表征 |
| 2.1 基于皮芯结构复合纱湿度传感器的设计及制备 |
| 2.1.1 湿度传感器的包缠结构的设计 |
| 2.1.2 湿度传感器的制备及成形 |
| 2.1.3 主要测量方法与表征指标 |
| 2.2 皮芯结构复合纱及敏感材料的形貌特征 |
| 2.2.1 皮芯结构复合纱的形貌 |
| 2.2.2 敏感材料的形貌特征 |
| 2.3 湿敏材料纱的湿敏及导湿性能研究 |
| 2.3.1 湿敏材料纱的湿敏性能研究 |
| 2.3.2 湿敏材料纱的导湿性能研究 |
| 2.4 皮芯结构复合纱的湿度传感器的湿敏性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于皮芯结构复合纱的阻燃摩擦纳米发电机制备与性能表征 |
| 3.1 基于皮芯结构复合纱纳米发电机的设计、制备及测试 |
| 3.1.1 基于皮芯结构纳米发电机的结构设计模型 |
| 3.1.2 基于皮芯结构纳米发电机的纱线及织物制备方法 |
| 3.1.3 主要测试方法与表征指标 |
| 3.2 皮芯结构复合纱的性能表征 |
| 3.2.1 皮芯结构复合纱的表面形貌特征 |
| 3.2.2 皮芯结构复合纱的条干均匀性表征 |
| 3.2.3 皮芯结构复合纱的力学分析 |
| 3.3 基于皮芯结构复合纱摩擦纳米发电机的性能研究 |
| 3.3.1 复合纱摩擦纳米发电机的电学输出性能对比 |
| 3.3.2 复合纱摩擦纳米发电机的耐久与电学输出性能 |
| 3.4 织物摩擦纳米发电机的性能探究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于皮芯结构复合纱的耐酸碱纳米发电机制备与性能表征 |
| 4.1 基于皮芯结构复合纱的纱线与织物的结构设计实验 |
| 4.1.1 结构设计及模型 |
| 4.1.2 皮芯结构复合纱及其织物的成形及制备方法 |
| 4.1.3 主要测量方法与表征指标 |
| 4.2 皮芯结构复合纱的性能表征 |
| 4.2.1 皮芯结构复合纱的形貌及均匀性表征 |
| 4.2.2 皮芯结构复合纱的线密度分析 |
| 4.2.3 皮芯结构复合纱及其织物的亲疏水性能表征 |
| 4.2.4 皮芯结构复合纱及织物的耐酸碱性表征 |
| 4.3 基于皮芯结构复合纱的纳米发电机性能的研究 |
| 4.3.1 复合纱摩擦纳米发电机的耐酸碱性表征 |
| 4.3.2 复合纱摩擦纳米发电机的与液滴接触分离的电学输出性能 |
| 4.3.3 复合纱摩擦纳米发电机的电学输出性能对比 |
| 4.4 织物摩擦纳米发电机的性能表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于皮芯结构复合纱的传感器的应用 |
| 5.1 基于皮芯结构复合纱湿度传感器的应用 |
| 5.1.1 试验材料及试样 |
| 5.1.2 用于呼吸监测口罩的制备 |
| 5.1.3 皮芯结构复合纱湿度传感器在呼吸监测的应用 |
| 5.2 基于皮芯结构复合纱的阻燃摩擦纳米发电机的应用 |
| 5.2.1 试验材料及试样 |
| 5.2.2 用于智能地毯中自供电逃生和救援系统的制备 |
| 5.2.3 皮芯结构复合纱自供电传感器在逃生和救援系统的应用 |
| 5.3 基于皮芯结构复合纱的耐酸碱纳米发电机的应用 |
| 5.3.1 试验材料及试样 |
| 5.3.2 用于关节弯曲运动检测的配件及智能防护服系统的制备 |
| 5.3.3 皮芯结构复合纱自供电传感器在人体信号传感中的应用 |
| 5.3.4 皮芯结构复合纱自供电传感器在智能防护服系统的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、导电纤维的加工现状（论文参考文献）
- [1]制备工艺对银铜合金的组织与性能影响研究[D]. 黎兆鑫. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]面向个人健康监测的柔性传感器件研究[D]. 臧思瑶. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]聚间苯二甲酰间苯二胺导电纤维的制备及其性能研究[D]. 王增效. 东华大学, 2021(02)
- [4]碳纤维增强复合材料的电化学放电加工特性研究[D]. 刘潇枫. 西安工业大学, 2021(02)
- [5]高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究[D]. 李澍. 吉林大学, 2021(01)
- [6]CF/PES复合粉末激光烧结的数值模拟与实验研究[D]. 王磊. 东北林业大学, 2021(08)
- [7]基于生物可降解材料的微纳能源采集技术及应用研究[D]. 巴雁远. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]隔离填充型ABS复合材料制备及其导电、导热性能研究[D]. 吴建龙. 天津工业大学, 2021(01)
- [9]面向织物传感器的芯鞘型导电纤维成型关键技术研究[D]. 李万超. 东华大学, 2021(09)
- [10]基于皮芯结构复合纱的柔性传感器和纳米发电机的研究[D]. 马丽芸. 东华大学, 2021(01)