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高分子材料在湿度传感器中的应用

湿度传感器是测定相对湿度、绝对湿度、露点的一种仪器。采用高分子材料制成的湿度传感器具有精  (本文共1页) 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

光纤光栅湿度传感器研究

随着工业农业生产的发展以及科技的进步,对环境湿度精确检测的需求越来越迫切。在化工、纺织、煤炭等领域中,往往需要在易燃易爆场合进行湿度测量,因此对传感器的性能提出了特殊要求。光纤光栅湿度传感器由于其本身的特点,在上述场合能够发挥优势,具有广阔的应用前景。作为一种光无源器件,光纤光栅具有尺寸小,抗电磁干扰,耐腐蚀性强,灵敏度高、稳定性好等优良特性。当其受到外界温度或应力的影响时,反射或透射光谱的中心波长会发生漂移,且漂移量与温度或应力的变化成线性关系,这种特性为物理参量的检测提供了一种良好的可能性。当环境相对湿度发生变化时,湿敏材料的某些物理特性会随之发生改变。将湿敏材料与光纤光栅结合,就可以把湿度变化传递给光纤光栅,从而使光纤光栅中传输的光加载上湿度信息,实现湿度的测量。本文从光纤传感出发,阐述了湿度传感的基本理论和发展情况,说明了对光纤光栅湿度传感器研究的意义及必要性。依据耦合模理论仿真分析了光纤光栅的传感原理和湿敏材料的作用机...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>

东华大学
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电容式湿度传感器用感湿聚酰亚胺的制备及性能研究

湿度表示空气中水汽的多少,是气象观测的基本参数之一,湿度测量一直是气象常规观测的难点。高分子电容式湿度传感器(湿敏电容)是目前应用最广泛的测湿元件。湿敏材料作为感湿层是构成湿度传感器的核心。目前研究热点主要有聚酰亚胺、聚乙炔苯、聚砜、等离子聚合聚乙烯、线性交联等离子聚合聚甲基丙烯酸甲酯等高分子湿敏材料,这些湿敏材料来源丰富,同时具有易于制备、加工,并且可以通过分子结构的改性,获得不同的物理化学性能。聚酰亚胺(Polyimide,简称PI)是一类以酰亚胺基因为特征结构的聚合物,这类聚合物具有其它材料无法比拟的强度、耐磨性以及优异的力学、光学性能和化学稳定性等一系列优良性能,广泛应用于航天、航空、原子能、膜分离技术、精密及重大机电产品、液晶显示等高技术领域。同时,由于聚酰亚胺具有突出的耐高温性能、介电性能和优良的抗辐射性能,它作为功能材料在微电子工业及大规模和超大规模集成电路中获得日益广泛应用。近年来,聚酰亚胺作为一种很好的感湿材料...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖北大学
湖北大学

聚3,4-乙烯二氧噻吩导电涂料的制备及性能研究

聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)是一种导电高分子材料,具有化学性能稳定,导电性好,透光率高,耐高温等优良性能,其在抗静电涂层、透明导电材料、电致发光器件、电容器和有机发光二极管等诸多领域有广泛的应用。但本征PEDOT通常是一种不溶不熔的物质,难以加工,严重限制了其应用。后来德国拜耳公司采用一种水溶性的高分子聚电解质聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂解决了 PEDOT的溶解性问题,虽然制备的PEDOT/PSS聚合物能均匀分散在水中,且能形成完整透明的薄膜,但PEDOT/PSS薄膜却存在易吸潮、耐水性差和导电率不高等问题。因此,为了 PEDOT能在各领域更好地应用,需对PEDOT薄膜的性能加以改善。本文在相关PEDOT研究的基础上,通过引入油溶性单体丙烯酸丁酯(BA)和苯乙烯(St),合成了 PEDOT/聚(苯乙烯磺酸钠-丙烯酸丁酯-苯乙烯)(PEDOT/P(SSNa-BA-St))导电涂料,并对薄膜的导电性、透光率、耐水性和稳定性等...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)

碳-高分子复合二维薄膜的构筑及其在柔性电子皮肤领域的应用研究

电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然还存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性材料和设计合理的器件结构是关键。石墨烯,因其优越的导电性、可弯曲性以及良好的化学可修饰性能成为制造高性能柔性传感器最常用的活性材料之一。然而,由于石墨烯本身无弹性,化学结构单一,因而在构筑柔性器件时,往往需要与柔软,结构丰富的高分子进行复合,同时又能尽量保持其本身性能。因此,研发出有效的方法将碳基材料与高分子有效复合,对开发出高性能柔性可穿戴器件至关重要。在本文作者开发新型高分子-碳材料的纳米仿生异质结结构与非对称复合结构来构筑电子皮肤。完成的主要工作如下:(1)通过仿生原理,合成石墨烯-聚多巴胺纳米异质结材料并使用其构筑高性能柔性水分...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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基于有机多孔聚合物的湿度传感器的研究

湿度是自然环境中普遍存在的物理量,湿度传感器是能够将环境湿度转化为相应可测量电信号的器件。湿度传感器的基本原理是基于湿度敏感物质与水分子之间的相互作用引起材料导电能力的变化,因此敏感材料是决定湿度传感器性能的关键。实用化的电阻型湿度传感器的双亲性聚合物通常由疏水性的主链和带有极性基团的亲水性支链构成,通过极性基团对水分子进行吸附,电离产生可以自由移动的导电粒子。当环境湿度发生变化时,吸附水分子的量相应发生变化,从而引起导电粒子浓度的变化,通过测试敏感膜的导电特性就可以实现对环境湿度的监测。双亲性聚合物材料在较高相对湿度(80%RH)下长期工作时,由于亲水性基团和水分子之间的强相互作用,容易引起亲水性基团的聚集。因而吸附水分子较多时可能引起敏感物质的部分溶解而发生流失,对元件的稳定性产生非常严重的影响。在本论文中,以提高湿度传感器的高湿稳定性为目标,发展了新型多孔聚合物湿敏材料,通过物理共混和化学修饰两类不同的方法构筑了多种多孔聚...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>