研究目的
受天然"一维+二维"混合网络启发,制备一种具有优异导电性、光学透过率和机械粘附性的透明导电硅橡胶(TCSR),用于电气绝缘领域。
研究成果
马兰戈尼界面自组装法成功制备出具有良好致密性的碳纳米管与石墨烯复合薄膜(CNT+G),所制得的透明导电应力传感器(TCSR)同时具备导电性、光学透过率和机械粘附性。硅胶墨水涂层进一步提升了透光率和粘附性能,使其适用于需要透明度的电气绝缘场景。未来工作可着眼于进一步优化这些特性以实现更广泛的应用。
研究不足
TCSR的透光率相对较低(在550纳米处最高为24.13%),方阻处于千欧范围,可能无法满足某些高性能应用的需求。其附着力和弯曲性能虽有所改善但未达最优,且存在权衡现象——例如更高的附着力会降低弯曲性能。该方法依赖特定材料,在未经进一步优化的情况下可能难以实现工业化生产的规?;τ?。
1:实验设计与方法选择:
采用马兰戈尼界面自组装法,在涂覆硅酮油墨的硅橡胶基底上构建碳纳米管(CNT)与石墨烯(G)混合网络,以实现高导电性与透明性。
2:样品选择与数据来源:
使用硅橡胶板、多壁碳纳米管、石墨烯、硅酮油墨、乙醇及去离子水作为材料。样品制备采用不同浓度的CNT+G悬浮液(0.02至0.05 mg/mL)及不同基底处理方式(SR、0.01SI-SR、0.05SI-SR)。
3:02至05 mg/mL)及不同基底处理方式(SR、01SI-SR、05SI-SR)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:包含超声处理器(KH800,800W)、PhysiTest可调间隙涂布器(PhysiTest 12303)、扫描电镜(日立S-4800)、紫外-可见分光光度计(TU-1950)、双电四探针测试仪(RTS-9)、3M810胶带及各类化学试剂。
4:3)、扫描电镜(日立S-4800)、紫外-可见分光光度计(TU-1950)、双电四探针测试仪(RTS-9)、3M810胶带及各类化学试剂。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过超声分散CNT+G于乙醇中,利用马兰戈尼力将溶液喷射至水面成膜,经海绵压缩后转移至预处理硅橡胶基底,表征其微观结构、透光率、方阻、附着力及弯曲性能。
5:数据分析方法:
分析透光光谱,计算方阻平均值,通过电阻变化率评估附着力,采用反复弯曲测试评价弯曲性能。
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