纳米银线网格图案层的制备及性能研究

《纳米银线网格图案层的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文纳米银线网格图案层的制备及性能研究STUDYONFABRICATIONANDPROPERTIESOFMESH-STRUCTUREDSILVERNANOWIRENETWORKS胡少伟哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TM24学校代码：10213国际图书分类号：665.9密级：公开工学硕士学位论文纳米银线网格图案层的制备及性能研究硕士研究生：胡少伟导师：李明雨教授申请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学Cl

2、assifiedIndex:TM24（U.D.C:665.9AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringSTUDYONFABRICATIONANDPROPERTIESOFMESH-STRUCTUREDSILVERNANOWIRENETWORKSCandidate：HuShaoweiSupervisor：Prof.LiMingyuAcademic

3、DegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要随着电子技术的发展，电子产品的柔性化成为研究热点。柔性透明导电薄膜是诸多电子产品实现柔性化的基础，传统的

4、透明薄膜使用掺锡氧化铟制作，然而这种脆性材料难以满足柔性电子的需要。纳米银线由于导电性能及变形能力俱佳，被认为是制作柔性透明导电薄膜的理想材料。本文采用多元醇法制备出纳米银线，制作出带有纳米银线网格图案层的柔性透明导电薄膜，通过性能模拟计算和实际样品性能表征，证明纳米银线网格化排布可以提高柔性透明导电薄膜的透明导电性能及柔性相关性能。采用多元醇法制备出高产量、高纯度的纳米银线。研究制备过程中AgNO3溶液注射速率、反应搅拌速率、反应时间、PVP分子量及混合比例等参数对纳米银线长径比的影响。经过参数

5、优化，制备出平均长度50μm、直径80nm的纳米银线。使用有限元方法模拟计算纳米银线图案层与纳米银线随机分布形成连续层之间的性能关系，研究网格形状、网洞面积占比、网格尺寸、电流方向对图案层性能的影响。结果表明，纳米银线图案层与连续层的性能曲线存在交点，交点左侧区域图案层的综合性能更好，且网洞面积占比越大，性能优势越明显，为图案层的制备提供理论依据。使用硅胶翻模形成了制备图案层所需的模板，并利用硅胶模板制备出网格中心距离0.5mm、网格线宽50μm且具有较高纳米银线密集程度的图案层。通过施加机械压力

6、，将纳米银线层转印到PET薄膜上制成柔性透明导电薄膜，纳米银线层与PET表面涂层结合较稳定。分别测试图案层和连续层的柔性透明导电薄膜的方阻、透光率、不同曲率弯曲性能及循环弯曲性能稳定性。与模拟结果相比，实际样品中图案层的透明导电性能优势区域更宽。另外，纳米银线图案层柔性相关性能也具有明显优势，通过实验证明该优势来源于网格区域更高的纳米银线密集程度。使用纳米银线图案层制备出的柔性透明导电薄膜，方阻51.7Ω/□时透光率高达95.4%，且循环弯曲5000次之后性能几乎不变。关键词：柔性电子；纳米银线；

7、有限元模拟；图案化-I-AbstractAbstractWiththedevelopmentofelectronics,theflexibilityofelectronicsbecomeafocusedresearchingpoint.Flexibletransparentconductivefilm(TCF)isbaseofvariousflexibleelectronicdevices.AsthemostusedmaterialinTCF,ITOistoocrisptoachieveflexi

8、bility.Silverhasgreatpropertiesinconductivityandflexibility,andAgnanowire(AgNW)isregardedastheidealmaterialtofabricateflexibleTCF.Inthisthesis,AgNWispreparedbypolyolmethodandmadetofabricatemesh-structurednetworks.Themesh-structuredAgNWnetworks